无线局域网基于包调度算法的研究

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作为个人通信的一个重要组成部分,无线局域网已经掀起了移动计算的新浪潮,在现实生活中已得到广泛的应用。无线用户的增多带来了服务质量(QualityofService,QoS)问题。下一代无线网络环境越来越要求支持更广泛范围内的实时多媒体应用,并能满足人们在移动中随时随地访问因特网的需要。因此,如何保证无线局域网的服务质量是目前的一个研究热点。 对于影响无线局域网QoS的诸多因素来说,数据包调度是最细致(fine-grained)的,是无线局域网系统中兑现服务质量承诺的核心构件。本文在对国内外现存的包调度算法比较分析的基础上,针对无线局域网本身存在的特点和无线资源管理策略,给出了无线局域网实现包调度算法的一般模型,并提出了一种基于动态权值-加权公平队列(DW-WFQ)的无线局域网包调度算法。DW-WFQ算法的调度过程可以描述为:当网络中所有链路均处于正常状态并且没有空闲链路时,调度器将采用WFQ调度算法对所有链路对应的队列进行调度;若网络处于正常状态,且有一个链路为空闲链路,权值调整控制器将首先调整权值,然后由调度器进行调度;无论网络中的某一链路由差错状态进入正常状态,还是由正常状态进入差错状态,均要先进行权值调整,再由调度器进行WFQ调度,以便充分利用网络资源。本文详细介绍了DW-WFQ算法的业务区分、基本的调度策略、链路状态监测、权值调整及所需时间的计算四个功能模块,最后用NS仿真软件验证分析了算法在公平性、网络吞吐量、端到端的延迟等方面的有效性。
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