IEEE802.11无线局域网中VOIP语音QOS研究与仿真

论文摘要

随着Internet技术和无线技术的发展,无线局域网(WL AN)也取得了广泛的应用,而人们对实时业务需求的日益增加使得QOS成为WLAN的一个关键问题。WLAN主要通过MAC层(媒体访问控制)完成接入控制,介质共享访问和信道资源分配等功能,因此,对MAC层协议的研究和改进成为一个热点研究方向。IEEE802.11标准作为目前主流WLAN标准,它在MAC层定义了两个接入协议：分布式协调功能DCF和点协调功能PCF, DCF因其方便灵活易于实现而得到更广泛的应用。但IEEE802.11定义的标准DCF协议本身并不能对QOS做很好的支持,不能很好的承载实时性要求较强的业务,近年来,国内外已经有很多基于DCF的QOS改进机制,取得了很多卓有成效的研究成果。VOIP (Voice over IP)技术通过互联网传输分组语音,具有成本低廉,服务多样等优势,已经被人们广泛接受和使用,而在无线局域网中传输VOIP语音也成了一个研究热点。本文通过对DCF协议工作原理和性能分析,参照现有的研究成果,提出了一种能够在保证时延要求的条件下使无线信道得到更高利用率的新思路,该想法根据VOIP语音的传输特点,把WLAN中的数据流分为语音数据和普通数据,在存在语音帧时,分配给语音数据更高的传输优先级,当检测到语音传输暂停或者结束时,可以自适应的调整普通数据业务的优先级,使信道资源得到充分利用,提高系统吞吐量。通过NS2搭建系统仿真平台,模拟了在一个同时存在VOIP语音和普通数据的系统,在仿真过程中VOIP通话持续一段时间后结束,通过绘图工具对系统性能进行对比分析,结果证明了,该算法对吞吐量性能有一定的提高,并且可以保证语音传输的性能要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 论文研究背景
• 1.3 论文研究内容及目标
• 1.4 论文组织架构
• 第2章 核心技术介绍
• 2.1 IEEE802.11无线局域网
• 2.1.1 无线局域网概述
• 2.1.2 IEEE802.11无线网络结构
• 2.2 接入技术介绍
• 2.2.1 MAC协议
• 2.2.2 CSMA/CA技术
• 2.3 DCF协议
• 2.3.1 基本工作方式
• 2.3.2 RTS/CTS工作方式
• 2.3.3 IEEE802.11e对QOS的支持
• 2.4 VOIP技术
• 2.4.1 VOIP系统架构
• 2.4.2 信令协议简介
• 2.4.3 VOIP关键技术
• 2.5 本章小结
• 第3章 DCF协议性能理论分析与QOS改进研究
• 3.1 IEEE802.11 DCF协议性能分析
• 3.1.1 模型建立与分析
• 3.1.2 吞吐量性能
• 3.1.3 延迟性能
• 3.2 对DCF改进工作的研究现状
• 3.2.1 基于DCF的QOS改进研究
• 3.3 本章小结
• 第4章 语音传输自适应改进算法研究
• 4.1 算法提出背景
• 4.2 算法描述及实现
• 4.3 本章小结
• 第5章 算法仿真实现及结果分析
• 5.1 仿真软件NS2介绍
• 5.2 DCF在NS2中的实现
• 5.2.1 用OTCL建立网络拓扑
• 5.2.2 C++函数库实现
• 5.2.3 自适应算法在C++中的改进
• 5.3 仿真结果及分析
• 5.4 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 论文存在问题和未来工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间完成的论文和参与的科研项目