基于IEEE802.11 MAC协议的QoS保障

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ysq2009123
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随着信息技术的不断发展,人们对移动通信的需求越来越强。Ad Hoc网络的应用环境以及多媒体业务流在网络中的传输需求要求其支持QoS,而在Ad Hoc网络环境下,共享信道是非常有限的资源,同时信道的使用权利是由MAC层的协议来决定的,所以一个高效合理的MAC协议对于保障Ad Hoc网络的QoS是十分重要的。   IEEE802.11 MAC协议是目前应用最为广泛的MAC协议,但是该协议没有考虑到为实时业务提供服务质量的保障,所以在其基础上做出修改,使修改后的协议具有QoS保障是具有重要意义的。   论文在IEEE802.11 MAC协议的基础上进行了修改,主要包括以下两个部分的改进方案:   (1)基于竞争机制的改进。首先提出了一个传输许可证的概念,并通过它来控制节点访问信道。在网络负载较轻时,增加竞争信道的节点数目;在网络负载较重时,减少竞争信道的节点数目。然后为不同优先级的业务分配不同的信道接入参数,并且这些参数是随着网络负载的变化而动态变化的。从概率上保证了对实时性要求比较高的高优先级业务竞争到信道的优先性,提供了一定的QoS保障。   (2)基于资源预留的改进。为了向高优先级业务提供绝对的QoS保障,论文又在改进竞争机制的基础上增加了资源预留方案。首先改变了RTS/CTS/DATA/ACK四握手机制,只对连续传输的第一个实时分组采用四握手机制,对后续的分组只采用DATA/ACK确认机制。并且通过在实时业务的DATA分组及ACK分组的头部携带下一个分组的发送及接收时间来为实时业务预留信道。旁听到这些预留信息的节点则将其记录在自己的预留表中,尽量避免在这些预留的时间段里进行数据的传输,从而避免了对正在传输的实时分组造成干扰,保证了实时业务的端到端延迟。   论文利用NS2仿真软件分别对以上所提的两部分方案进行了性能仿真,从仿真数据分析的结果看,本方案的确为实时业务提供了很好的QoS保障,尤其是在网络负载较大时,高优先级业务仍然能够得到较好的网络服务,获取较好的性能。
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