论文部分内容阅读
随着通信无线化的深入发展,人们对通信的要求从传递简单信息转变到高质量、高速率、多元化和随时接入等。目前,中远距离无线覆盖的解决方案已基本成熟,LTE技术正成为该领域的发展核心。短距离高速无线通信技术虽然在点对点通信中已经能提供比较好的解决方案,但对于在密集用户同时共享网络的场景中,却未能有效兼顾传输效率和公平性。短距离无线通信是泛指在数百米范围内提供的无线通信技术,包括802.11系列的无线局域网标准、蓝牙、ZigBee及超宽带等。其中,媒质接入层的接入协议是影响系统性能的关键因素,研究媒质接入层的接入算法对短距离无线通信有着重要意义。由于短距离无线通信网络一般具有自组性、临时性和拓扑结构简单等特点,所以常使用随机接入的方式来竞争信道。然而,随机接入的竞争方式往往会带来不公平性;在密集用户接入的情况下,剧烈的竞争又会带来资源浪费。与此同时,考虑到短距离通信的信道环境一般比较稳定,协议设计者往往在接入层未提供服务质量(QoS)的保障,而信道接入的竞争对传输质量会造成负面影响。为了避免随机接入的过度竞争,提高业务接入的公平性,改善服务质量,本文对接入控制协议提出了改进方案,通过网络仿真对其性能进行了详细分析。针对短距离无线通信接入算法在退避机制上存在的问题,本文在802.11e EDCA基础上提出了一种既能提供QoS保障,又能兼顾到效率和公平性的退避算法。该算法首先根据实时性需求对传输业务进行分类,不同优先级的业务采用不同的退避控制方案,从而对高优先级业务提供更好的QoS保障。然后在二进制指数退避算法的基础上对其进行了改进,把退避等待阶段划分为退避计数器线性递减阶段和指数递减两个阶段,优化了退避门限的计算方法,使其取值更能反映网络实际情况,可实现快速退避,提高了网络吞吐量。最后,引入最大连续成功传输和最大连续重传失败的机制,简化了EDCA的连续传输机制,并且提高了网络接入的公平性。