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无线局域网通信是计算机网络技术和通信技术结合的产物,其给网络通信的移动化,个人化和多媒体应用提供了很高的灵活性。随着无线网络的业务类型不断发展,人们对服务质量也不断的提出要求。而当前的网络只能提供尽力而为的服务,因此如何提高和优化无线局域网的性能就显得十分重要。
在简单介绍了无线局域网的概念,组成原理以及无线局域网的多个协议标准的基础上,本文首先详细讨论了IEEE802.11WLAN标准中的MAC协议栈,接入方式及其性能指标,并分析了其在多媒体通信方面的脆弱性,IEEE802.11规定的DCF(分布式)和PCF(集中控制方式)分别适用于非实时业务和实时业务,文中详细推导了两种工作方式的吞吐量公式,并找出DCF和PCF在不同的信道服务要求下信道利用率的不同。
本文接着介绍了IEEE802.11e增强的QoS改进方法草案,并归纳了已经提出的基于QoS的MAC访问的各种分布式控制机制及其对MAC协议的性能指标的影响;详细讨论了基于权限(PriorityBased)的和基于公平调度(UsingFairScheduling)的方法,仿真比较了各个算法的性能特点。
根据DCF和PCF的吞吐量公式,本文也提出了一种基于超帧的自适应控制MAC机制,该算法通过自动调节无竞争时隙和竞争时隙的比例,确保AP的实时吞吐量在变化的网络环境下都可以尽量接近DCF和PCF模式下所能达到的最大容量。最后,我们利用广泛使用的仿真工具OPNET10.0对商业环境下作了不同场景的仿真,结果表明,我们的算法在能够很好的适应变化的网络环境,提高信道利用率,同时不降低系统的其他性能。该算法实现简单,其仅仅对于AP的控制端进行了修改,而移动终端不需要任何变化,因此具有一定的实用价值。