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无线Mesh网络QoS调度算法研究

作　者: 严凡
导　师: 龙华
学　校: 昆明理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 无线Mesh网络 IEEE 802.16 Qos 调度算法 动态概率优先级 吞吐量 时延
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


分组调度算法作为无线资源管理的一个重要组成部分,针对分组数据业务,根据不同的QoS需求,在各类业务之间合理地分配系统可用资源,满足服务质量的同时提高系统吞吐量、降低时延。有线网络中的分组调度算法,已经很好地解决了信道分配的公平性问题,但是有线网络上的调度算法并不能直接应用于无线通信网络中,这主要是由于无线网络具有特殊性,如信道容量动态变化、带宽受限、链路差错率高、信道错误位置相关且具有突发性等。因此,把现有的有线网络调度算法和IEEE802.16无线Mesh网络的MAC层协议以及WMAN业务特性结合起来,提出更加先进的调度算法,满足多业务的QoS要求,并且保证用户间的公平性,已经成为现在研究的热点。概率优先级调度算法是基于需调度的各队列流量均衡的情况下提出的,若其中某个或部分队列会出现突发流量的情况,会造成整个网络的性能下降,破坏公平性。本论文重点研究了基于IEEE802.16协议下无线Mesh网络MAC层QoS的保障机制,分析了各类调度算法,特别是基于概率优先级调度算法性能的特点和优劣,在此基础上提出改进算法,即一种动态概率优先级调度算法,该算法区分不同的服务类别并根据其业务需要进行不同的调度,很好地解决了移动网络中资源公平调度问题。仿真结果表明,在无线网络中该算法保证了资源的公平调度,在一定程度上提高了网络性能。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-7
第一章 绪论  7-9
  1.1 研究背景  7-8
  1.2 研究目标和研究方法  8
  1.3 论文组织结构  8-9
第二章 无线Mesh网络  9-19
  2.1 无线Mesh网络的基本概念  9-12
    2.1.1 无线Mesh网络与蜂窝网络的主要区别  9-10
    2.1.2 无线Mesh网络与WLAN(Wi-Fi)的主要区别  10
    2.1.3 无线Mesh网络与移动Ad hoc网的主要区别  10-11
    2.1.4 无线Mesh网络的主要优缺点  11-12
  2.2 无线Mesh网络结构与特点  12-16
    2.2.1 平面网络结构  12-13
    2.2.2 多级网络结构  13-14
    2.2.3 混合网络结构  14-15
    2.2.4 无线Mesh网络结构的特点  15-16
  2.3 无线Mesh网络的应用  16-17
  2.4 WMN的研究现状  17-19
第三章 QoS调度算法  19-33
  3.1 QoS  19-26
    3.1.1 QoS定义及概述  19-20
    3.1.2 QoS保证的基本要求  20-22
    3.1.3 QoS保证的基本策略  22-23
    3.1.4 QoS保证的基本方法  23-26
  3.2 调度算法  26-33
    3.2.1 有线调度算法  27-31
    3.2.2 无线调度算法的特殊性  31-33
第四章 基于概率优先级调度算法设计  33-47
  4.1 IEEE 802.16 MAC层参考模型  33-34
  4.2 IEEE 802.16 MAC层QoS结构和业务调度策略  34-36
    4.2.1 IEEE 802.16的QoS体系  34-35
    4.2.2 上行业务调度机制  35-36
  4.3 IEEE 802.16中的QoS保证机制  36-38
  4.4 多媒体业务流的区分QoS机制  38-40
  4.5 动态概率优先级调度算法的设计  40-46
    4.5.1 概率优先级调度算法  40-42
    4.5.2 动态概率优先级调度算法  42-46
  4.6 本章小结  46-47
第五章 概率优先级调度算法的仿真及分析  47-60
  5.1 使用NS2仿真无线Mesh网络  47-52
    5.1.1 NS2的运行环境及语言支持  47-48
    5.1.2 NS2的结构及功能  48-49
    5.1.3 NS2移动节点模型  49-51
    5.1.4 NS2仿真步骤  51-52
  5.2 动态概率优先级调度算法参数设置  52-54
    5.2.1 生成节点运动场景  52
    5.2.2 仿真参数的设置  52-54
  5.3 仿真结果分析  54-59
  5.4 本章小结  59-60
第六章 总结与展望  60-62
  6.1 主要工作与成果  60
  6.2 未来工作展望  60-62
致谢  62-63
参考文献  63-67
附录A 攻读硕士学位期间发表的论文  67

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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