无线局域网技术从其被提出的时候开始，就因其高带宽、支持移动、简单灵活、低廉方便的特点获得了极大的发展和应用。随着WLAN技术的不断完善和成熟，在WLAN上传输多媒体包括语音、音频和视频等信息成为需要和可能。VoIP技术和WLAN技术的融合是未来通信技术发展的必然趋势。由于IEEE802.11WLAN系统主要采用的是基于竞争的分布式接入模式，VoIP等多媒体流在其之上传输时难以得到良好的带宽保证。VoIP在WLAN上传输时受到较多方面的限制，如容量较小、语音质量难以保证、缺乏合适的接纳控制调度机制等问题。因此，怎样提升WLAN上VoIP传输容量，增强传输可靠性，提高传输质量等成为当前推广WLAN上VoIP广泛应用急需要解决的问题。本文重点对这几个方面的问题进行研究。 IEEE802.11e草案提出了在WLAN中增强QoS机制的方法和原理，但它仅仅为VoIP提供了最高优先级调度的功能，而在容量水平提高方面、语音质量保证等方面没有进行规范，其接纳控制过程也没有考虑VoIP传输过程中带宽预留的实际需要以及站点移动情况下的接纳调度问题。针对这些情况，本文在全面分析国内外相关研究的基础上，围绕着提高WLAN上VoIP传输的能力和水平，在容量水平分析、提高容量的方法、接纳控制方法、移动时自动速率的选择和动态资源预留接纳控制等方面进行深入研究，提出相应的解决方法。 本文研究工作是在“公共无线局域网络安全体系及其应用研究(国家863计划No.2002AA143010)”和“WPA安全体系及其应用研究(国家863计划No.2003AA143040)”项目基础上进行的。首先，分析了VoIP在IEEE802.11各标准协议上传输的容量值，提出了基于发送负载均衡方法来提高VoIP在IEEE802.11各标准协议上的传输容量；接着分析了WLAN上VoIP传输时的接纳控制问题，提出了基于活动站点估计并考虑带宽资源预留的接纳控制方法和基于信道测量的信道利用估计(MA-CUE)接纳控制方法；同时考虑站点移动的情况，提出了基于信道预测的自适应链路调整算法和自适应资源预留CUE接纳控制方法来实现速率自动选择和自适应接纳控制过程；最后分析了WLAN上VoIP技术的几种结合模式和具体应用模型，并描述了前面提出的各种机制和方法在一个公共无线局域网具体系统中的实现过程。 本文的主要贡献包括以下几个方面： (1)全面分析了近年来国内外在WLANQoS方面的相关研究成果，包括如何支持语音、视频等多媒体在WLAN上传输的相关机制和方法。本文将已有的QoS机制大致分成三大类：(一)分布式QoS保证机制，包括优先级调度方法和公平性保证调度方法；(二)接纳控制及带宽分配机制；(三)自适应链路调整机制。 (2)针对VoIP在IEEE802.11WLAN上传输受限问题，考虑碰撞概率的影响，提出了基于马尔可夫链模型对VoIP在IEEE802.11各标准协议上传输的最大容量值进行分析。仿真验证结果表明，在不同的传输速率和不同语音包大小情况下，VoIP的传输容量值是不一样；传输速率越高，VoIP语音包越大，其对应的容量值也越大。 (3)提出了基于发送负载均衡(TLB)机制的VoIP传输容量提高方法。该方法针对VoIP链路的双向传输特性，分析了在多路VoIP传输时AP上存在的下行发送重负载问题，提出了降低AP发送负载的TLB机制。该机制均衡了AP和站点之间的发送负载问题，并降低了帧头和协议额外负载对语音传输的影响。数值计算和仿真结果表明，TLB机制在IEEE802.11b下可以提高50％的容量水平，在802.11a/g和802.11e下，容量水平甚至可提高60％。 (4)在IEEE802.11e接纳控制基础上，提出了两种针对VoIP传输的接纳控制方法，即在全VoIP传输环境中的基于活动站点估计的接纳控制方法和在混合数据VoIP传输环境中的基于信道测量的改进CUE接纳控制方法。这两种接纳控制方法都考虑了带宽的资源预留，同时考虑VoIP链路的双向传输特性，计算简单，可实现性好，效率高。 (5)针对VoIP连接的站点在AP覆盖范围内移动时需要解决的自动速率选择问题，以及在刚开始接纳这路VoIP时的资源预留问题，提出了基于信道预测的自适应速率选择算法和自适应资源预留CUE接纳控制方法。自适应速率选择算法采用线性AR预测模型，根据历史接收帧的RSS数据来估计出当前数据发送时的RSS值，并结合发送帧长度和帧重传数来共同决定当前数据发送的最佳速率选择。仿真结果表明该方法能更准确地选择帧发送的速率，提高吞吐量。针对站点移动情况下的资源预留接纳控制过程，提出了一种自适应资源预留CUE接纳控制方法，根据各站点的站点移动历史，记录在过去一段时间内站点的速率变化的过程，统计出对应的使用概率，估计出一个考虑移动预留的期望速率值，然后根据这个期望速率值来计算期望CUE并进行接纳控制，从而得到合适的资源预留量来保证站点移动时通话的可靠保持及带宽资源节省之间的均衡。 (6)最后，分析了WLAN和VoIP结合的模式，以及WLANVoIP模式在家庭、企业和公共热点地区的应用模型，同时还指出了前面提出的各机制和方法在一个公共无线局域网系统中具体实现的过程。