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近年来,随着无线局域网(WLAN,Wireless Local Area Network)的高速发展和 IEEE802.11 标准的不断普及,如何在 WLAN 中满足实时业务严格的服务质量(QoS,Quality of Service)需求,引起了人们广泛的兴趣。 IEEE 802.11 标准定义了两种信道访问机制:分布式协调功能 (DCF,Distributed Coordination Function) 和点协调功能 (PCF , Point CoordinationFunction)。DCF 通过载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA,Carrier SenseMultiple Access with Collision Avoidance)机制,为异步数据传输提供分布式的基于竞争的信道访问;PCF 通过轮询(Polling)机制为实时业务提供无竞争的服务。为了对实时业务提供 QoS,人们在 DCF 基础上做了许多基于优先级区分机制的改进,但在 PCF 基础上所作的研究较少。这是因为 PCF 是一种可选模式,大多数的无线网络产品不支持 PCF。但是,因为 PCF 具有面向连接的特点,更适于为交互式实时应用提供严格的参数化的 QoS 保证。 本文详细介绍了 IEEE802.11 的 MAC 层机制,分析了各种针对 QoS 的改进措施,研究了 PCF 机制下实时业务和非实时业务的性能。我们发现在网络轻载时,也就是说实时连接很少,竞争信道的非实时节点也不多时,PCF 表现很好。但是随着实时连接数的增加,PCF 性能很差。此外,PCF 采用 Round Robin 调度策略,因此只提供竞争服务和无竞争服务两个优先级。为了对音频、视频业务提供参数化的 QoS,同时使非实时业务传输保持在一个可接受的水平上,本文提出了一种新的基于服务指标的调度算法和准入控制机制。 在本文提出的基于服务指标的调度算法中,点协调器(PC,Point Coordinator)根据实时业务的延迟和带宽需求分配 CFP 阶段的无线信道,并且按计算出的服务指标对实时业务节点进行轮询,从而降低了轮询开销,提高了系统的实时业务容量和服务种类。准入控制决策除了保证实时业务的延迟要求之外,还考虑了网络中的非实时业务负载情况及 Beacon Delay 问题。作者在 NS 中实现了上述调度算法和准入控制机制。仿真实验证明,改进后的系统能为不同数据速率和延迟要求的实时业务提供参数化的 QoS,同时满足非实时业务的最小吞吐率需求。