重慶郵電大學碩士論文摘要摘要隨著無線通信特別是移動通信的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的普及，以及計算機和外設的不斷增加，結合了無線通信和互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)點的無線局域網(wǎng)WLAN，WIRELESSLOCALAREANETWORK以其移動性、靈活性、可伸縮性和經濟性的優(yōu)點得到了迅速的發(fā)展。但是，作為無線通信網(wǎng)絡的一個重要組成部分，無線局域網(wǎng)不可避免的存在著無線信道不可靠、容易產生干擾和噪聲、頻率資源有限等問題。而且。無線局域網(wǎng)雖然可以支持站點的移動，但對大范圍移動的支持機制還不完善，也還不能支持高速移動。即使在小范圍的低速移動過程中，性能還要受到影響。因此，如何充分利用有限的傳輸介質資源、提高系統(tǒng)對站的移動性的支持一直是無線局域網(wǎng)的研究方向作為無線局域網(wǎng)的應用協(xié)議之一，IEEE8021L系列標準應用最廣泛、研究最多。其MAC層的協(xié)議規(guī)定了兩種訪問機制，即分布式協(xié)調功能DCF，DISTRIBUTEDCOORDINATIONFUNCTION和點協(xié)調功能PCF，POINTCOORDINATEDFUNCTION當前對于IEEE8021LMAC協(xié)議的研究中，大部分基于DCF提高系統(tǒng)的QOSQUALITYOFSERVICE及信道利用率等，對PCF的研究不多。但是PCF可以為時間敏感的業(yè)務提供高的QOS保證，可以很好的實現(xiàn)為不同的業(yè)務提供不同的服務。論文研究介紹了無線網(wǎng)絡媒體信道訪問控制協(xié)議，分析比較了無線資源管理中各種信道分配技術及算法，深入研究了IEEE80211MAC協(xié)議，提出了一種適用于PCF機制的信道分配算法，并基于該算法優(yōu)化了IEEE80211MAC協(xié)議。提出的算法中，信道的分配根據(jù)業(yè)務對時延的要求分部有序的使用，這有利于實時業(yè)務在沒有信道可用的時候搶占非實時業(yè)務使用的信道，在充分使用信道的前提下實現(xiàn)針對不同的業(yè)務滿足其業(yè)務要求。對于IEEE80211MAC協(xié)議的優(yōu)化中，評估當前使用信道的性能，在信道性能低的情況下，根據(jù)節(jié)點的訪問機制在提出的信道分配算法的基礎上進行信道切換。通過各種仿真場景實驗結果的對比分析表明，優(yōu)化系統(tǒng)的吞吐量、延遲得到了不同程度的改善，并且系統(tǒng)在高速移動的環(huán)境下體現(xiàn)出良好的性能關鍵詞無線局域網(wǎng)WLANIEEE80211，信道分配，QOS重慶郵電大學碩士論文ABSTRACTWITHTHEDEVELOPMENTOFWIRELESSCOMMUNICATIONSANDTHEPOPULARIZATIONOFTHEINTERNET，THECOMPUTERANDPERIPHERALEQUIPMENTINCREASECEASELESSLYWIRELESSLOCALAREANETWORKWLANDEVELOPSRAPIDLYWITHMOBILITY,AGILITY。FIEXIBILITYANDINEXPENSIVCNESSHOWEVER,ASANIMPORTANTPARTOFWIRELESSCOMMUNICATIONSNETWORKS。ITHASTHEPROBLEMSSUCH鵲WIRELESSCHANNELSFALLIBILITY，ENGENDERINGINTERFERENCEANDNOISEEASILYANDTHEFINITEOFFREQUENCYRESOURCEINEVITABLYFURTHERMORE，ALTHOULGHITSUPPORTSTHEMOBILITYOFTHESTATIONS，THESTATIONSCADTMOBILEINLARGESCALEANDHIGHSPEEDSITUATIONHOWTOUSETHEFINITEMEDIUMRESOURCEANDSUPPORTSTATIONSMOBILITYISALWAYSTHERESEARCHORIENTATIONOFWLANATPRESENT，IEEE80211ISAPPLIEDANDSTUDIEDWIDELYITSMACPROTOCOLHASTWOACCESSMECHANISMS，WHICHAREDISTRIBUTEDCOORDINATIONFUNCTIONANDPOINTCOORDINATEDFUNCTIONBASEDONDCF,THECURRENTRESEARCHESEMPHASIZEONIMPROVINGQUALITYOFSERVICEANDCHANNELSUTILITYPCFISSTUDIEDNOTENOUGLLHOWEVER，ITCANGUARANTEEDELAYSENSITIVESERVICESANDAFFORDSDIFFERENTSERVICESFORDIFFERENTSERVICESTHISPAPERINTRODUCESWIRELESSNETWORKMEDIUMACCESSCONTROLPROTOCOLINDETAIL，ANALYZESVARIOUSCHANNELALLOCATIONTECHNIQUESANDALGORITHMMOREOVER,ITINVESTIGATESIEEE802。11MACPROTOCOLDEEPLYITPUTFORWARDAKINDOFCHANNELALLOCATIONALGORITHMFORPCFMECHANISMANDIMPROVESTHEPROTOC01INTHEPROPOSEDALGORITHM，THECHANNELISORDERLYUSEDFROMDIFFERENTPARTBASEDONSERVICESREQUESTFORTIMEWHENTHEREISNOIDLECHANNEL，ITLETREALTIMESERVICESGOOFFWITHCHANNELSOFOTHERSERVICESANDTHESYSTEMFULFILLSDIFFERENTSERVICESQOSINTHEIMPROVEDPROTOCOL，IFTHECHANNELUTILIZATIONISLOW,THEUSINGCHANNELISCHANGEDONABASISOFTHEPROPOSEDALGORITHMTHEVARIOUSSIMULATIONRESULTSINDICATETHATTHESYSTEM3THROUGHPUTANDDELAYAREALLIMPROVEDDRAMATICALLYFURTHERMORE，THESYSTEMPERFORMSWELLINHIGHSPEEDMOBILECONDITIONSKEYWORDSWIRELESSLOCALAREANETWORKWLAN，IEEE80211，CHANNELALLOCATION，QOS獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得重慶鰹曳太堂或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所傲的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意學位論文作者簽名翟焉、諧、簽字日期滸加莎日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解重廢鯉電太堂有關保留、使用學位論文的規(guī)定，有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權重慶郵電太堂可以將學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印，縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文保密的學位論文在解密后適用本授權書學位論文作者簽名翟留、菊、導師簽名。IL，1要墨簽字日期辯多月莎日簽字日期2岬年6月8日重慶郵電大學碩士論文第一章緒論第一章緒論信息技術的飛速發(fā)展，使得人們對網(wǎng)絡通信的需求也隨之不斷提高，希望打破不同的地域或客觀條件的制約，能夠。實現(xiàn)任何人WHOEVER在任何時候WHENEVER的任何地方WHEREVER與任何人WHOMEVER進行任何方式WHATEVER的通信”的目標作為個人通信的個重要組成部分，無線局域網(wǎng)已經掀起了移動計算的新浪潮，在現(xiàn)實及未來的社會生活中將得到廣泛的應用，包括在移動工作環(huán)境下，向移動計算機用戶提供訪問信息網(wǎng)絡資源的服務；應用于臨時組網(wǎng)和難以布線的場合可作為有線局域網(wǎng)的無線延伸補充，也可作為LAN的無線互連替代11選題背景111無線局域網(wǎng)簡介顧名思義，無線局域網(wǎng)WIRELESSLOCALAREANETWORKS，WLAN就鬼在局部區(qū)域內以無線NOWIREORWIRELESS媒體或介質MEDIUM進笮通信的無線網(wǎng)絡。這是廣義的概念，具體來說FLL，它指的是采用無線傳籀媒介的計算機局域網(wǎng)絡，是計算機網(wǎng)絡通信子網(wǎng)SUBNET的部分，轟計算機網(wǎng)絡技術和無線通信技術結合的產物WLAN能在幾十米到幾公量范圍內支持較高的數(shù)據(jù)速率如2MBS以上，可以采用微蜂窩MICRCELL、微微蜂窩PICOCELL結構，也可以采用非蜂窩如ADHOC結構無線局域網(wǎng)利用空中的電磁波AIRWAVE代替?zhèn)鹘y(tǒng)的纜線進行信傳輸可以作為傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡的延伸EXTEND、補充COMPLEMENTARY或替代ALTERNATE。相比較而言，無線局域網(wǎng)具有移動性、靈活性、可_縮性和經濟性等方面的優(yōu)點無線局域網(wǎng)可用于物理布線困難或不適合行物理布線的地方如危險區(qū)和古建筑等場合，節(jié)省了纜線及其附件的I用；省去布線工序，可快速組網(wǎng)，可以節(jié)省人員費用。并能將網(wǎng)絡快速入使用，提高了經濟效益；對于臨時需要網(wǎng)絡的地方，無線局域網(wǎng)可以1成本的快速實現(xiàn)對于需要頻繁重新布線或更換地方的場合，無線局域L可以節(jié)省長期費用。但是，無線局域網(wǎng)并非完美無缺，也有許多面臨的L重慶郵電大學碩士論文第一章緒論題需要解決，這些局限性實際上也是無線局域網(wǎng)必須克服的技術難點，主要包括它的可靠性、帶寬與系統(tǒng)容量、兼容性、覆蓋范圍、干擾、安全性、節(jié)能管理、多業(yè)務與多媒體、移動性及小型化、低價格等這是無線局域網(wǎng)能夠實用并普及的關鍵所在。無線局域網(wǎng)主要是無線計算機通信網(wǎng)絡，無線局域網(wǎng)的歷史首先是無線計算機網(wǎng)的歷史。無線通信的歷史非常悠久。但無線計算機通信的歷史卻并不長，尤其是充分發(fā)揮無線通信的“可移動”特點的無線計算機通信則是近10年才出現(xiàn)的事情。無線局域網(wǎng)的發(fā)展有兩方面的動園，即應用需求驅動和技術驅動，這些分別導致了無線局域網(wǎng)產品標準和技術標準的標準化活動的活躍。最早出現(xiàn)的無線局域網(wǎng)可認為是夏威夷大學于1971年開發(fā)的、基于封包式技術的ALOHANET，它采用無線電臺替代電纜線的原因是為了克服由于地理環(huán)境因素而造成的布線困難1979年，瑞士IBMRUESCHLIKON實驗室的GFELLER首先提出了無線局域網(wǎng)的概念。他采用紅外線作為傳輸媒體，用以解決生產車間里的布線困難，避免大型機器的電磁干擾1980年，加利福尼亞惠普實驗室HPPALOALTOLABS的FERRER從事了一個真正意義上的無線局域網(wǎng)項目的研究在這個項目中，傳輸媒體為900MHZ頻段的無線電波，用聲表面波器傳SAWDEVICES實現(xiàn)了直接序列擴頻DIRECTSEQUENCESPREADSPECTRUM調制，傳輸速率可達100KBS，媒體訪問控制MEDIUMACCESSCONTROL，MAC層的接入方式為載波偵聽多址接入CARRIERSENSEMULTIPLEACCESSCSMA，這是現(xiàn)有的IEEE80211系列標準中MAC協(xié)議的基礎。但是，這二者由于傳輸速率過低及沒有獲得需要的頻段，最終都沒有投入使用。1985年，F(xiàn)CC【美國】聯(lián)邦通信委員會頒布的電波法規(guī)為無線局域網(wǎng)的發(fā)展掃清了道路。它為無線局域網(wǎng)系統(tǒng)分配了兩種頻段一種是專用頻段，這個頻段避開了比較擁擠的用于蜂窩電話和個人通信服務的L2GHZ頻段，而采用更高的頻率另一種是免許可證的頻段，主要是ISM頻段，它在無線局域網(wǎng)的發(fā)展歷史上發(fā)揮了重要作用。此后幾年，許多無線局域網(wǎng)產品陸續(xù)上市，這些產品可以認為是第一代無線局域網(wǎng)產品它們大都采用了擴頻技術。20世紀80年代末期，IEEE802委員會在IEEE8024L任務組下開始了無線局域網(wǎng)的標準化工作，并于1990年7月接受了NCR公司的“CSMCDCARRIERSENSEMULTIPLEACCESSCOLLISIONDETECTION無線媒體標準擴充”的提案，成立了獨立的IEEE8021L【2J任務組，負責制定無線局2重慶郵電大學碩士論文第一章緒論域網(wǎng)物理層及媒體訪問控制協(xié)議的標準1991年5月，IEEE發(fā)起成立了無線局域網(wǎng)的專題研究小組。1997年6月26日，IEEE80211標準制定完成，并于1997年11月26日發(fā)布生產廠家在IEEE802，LL標準和聯(lián)盟協(xié)議的基礎上，實現(xiàn)產品的標準化。從1998年開始，許多廠商相繼推出了基于IEEE80211標準的無線局域網(wǎng)產品。它們屬于第二代無線局域網(wǎng)設備第二代無線局域網(wǎng)設備大都工作在240024835GHZ頻段。傳輸速率為L2MBS1992年。由蘋果公司領導成立了一個叫WINFORUM的工業(yè)聯(lián)盟組織，并最終從FCC處獲得了用于個人通信系統(tǒng)的18901930GHZ頻段的20MHZ帶寬進行語音的同步傳輸和數(shù)據(jù)的異步傳輸同時，歐洲也成立了關于高速無線局域網(wǎng)HIPERLANL剮的標準化組織，它獲得了515535GHZ和171173GHZ兩個200MHZ頻段，1997年完成了HIPERLANL標準的制定。由于IEEE8021L速率最高只能達到2MBS，因此在不斷研究后于1999年9月又提出了IEEE8021LA和IEEE8021LB標準，傳輸速率分別可達54MBS和11MBS2002年通過了IEEE8021LG標準，它允許通過的最大傳輸速率為54MBS，但仍工作于24GHZ頻段，與IEEE8021LB標準兼容。同時，HIPERLAN2標準也己制定完成，與IEEE8021LA類似，工作于5GHZ頻段，最大傳輸速率為54MBS。其中，符合IEEE8021LB標準的產品已經較為普及，可以將它們歸為第三代無線局域網(wǎng)產品，而將符合IEEE802。1LA、HIPERLAN2和IEEE8021LG標準的產品稱為第四代無線局域網(wǎng)產品112研究現(xiàn)狀無線局域網(wǎng)有很多局限性，前面幾代無線局域網(wǎng)的發(fā)展，主要體現(xiàn)在帶寬或傳輸速率的提高上從標準上看，主要是在物理層的改進或擴充方面，如IEEE8021L的最大傳輸速率只有12MBS，可以采用紅外線方式、直接序列擴頻方式或跳頻FH方式；IEEE8021LB的最大傳輸速率有LJMBS，采用直接序列擴頻方式，并與IEEE80211兼容IEEE8021LA、IEEE802119及HIPERLAN2的最大傳輸速率可達54MBS在克服無線局域網(wǎng)其他局限性方面也得到了相應的完善和發(fā)展，這些分別體現(xiàn)在許多標準草案上。從有關無線局域網(wǎng)的標準任務組及其研究范圍和目標等方面看，無線局域網(wǎng)有以下幾方面的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1寬帶高速化；2快速移動性支持；3多媒體QUALITYOFSERVICE，重慶郵電大學碩士論文第一章緒論QOS保證；4安全性；5可靠性；6小型化；7大覆蓋；8節(jié)能；9經濟性。在無限局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層的MAC協(xié)議標準的制定方面，1997年正式發(fā)布的IEEE80211標準只提供盡力而為BESTEFFORT的服務質量，對具有時延和帶寬約束的實時業(yè)務支持很差，不滿足QOS的要求。為此，IEEE80211成立了E工作組TGE，負責具有QOS加強功能的IEEE80211MAC協(xié)議的制定工作。TGE陸續(xù)發(fā)布了8021LE協(xié)議草案，該草案對MAC層協(xié)議進行了修改和增強，加入了QOS的相關內容，希望能為高品質視頻、語音和多媒體在WLAN中的應用提供服務保證但是，IEEE8021LE對于QOS的支持只是在接入信道之前。并沒有研究在信道分配之后是否可以進一步滿足系統(tǒng)的QOS要求。而且，協(xié)議并沒有考慮由于無線信道的不可靠性和用戶的移動性導致傳輸信道性能下降的問題。對于無線局域網(wǎng)MAC協(xié)議的研究與改進，大部分文章156701是針對IEEE8021LMAC協(xié)議改善系統(tǒng)的QOS，但都沒有從信道分配的角度進行研究。在文獻4中，提出了基于QOS保證和公平性的分布式調度程序。其中，AP設有MASTERSCHEDULER和SLAVESCHEDULER，STA只有SLAVESCHEDULERMS根據(jù)它收到的信息為SS分配時隙，然后每一個SS再將其分配到的時隙分配給它的連接。MS分配帶寬時是基于數(shù)據(jù)單元的優(yōu)先級。優(yōu)先級是根據(jù)數(shù)據(jù)單元超時之前的剩余時間和信道誤差計算的。文獻【5】和文獻【7】集中在分析實時傳輸?shù)男阅芊矫姹ＷCQOS文獻【5】調整了CFP重復間隔時間值之類的參數(shù)達到更好的性能。文章提出，如果一個語音用戶保持沉默，它的傳輸時間并不分配給其他語音或數(shù)據(jù)用戶，而這并不影響呼叫的傳輸。并且，系統(tǒng)可以通過改變一個呼叫在輪詢列表中的次數(shù)為語音呼叫提供不同的延遲需求。文獻【7】考慮到公平調度的問題，在最初的MAC協(xié)議中引入某些優(yōu)先權隊列方案例如改變退避的值它提出了一個調度包傳輸?shù)耐耆植际剿惴ǎ湓瓌t是根據(jù)流的權值為不同的流分配帶寬。文獻【6】提出了惡意突發(fā)方案為實時傳輸提供QOS保證。實時節(jié)點通過發(fā)送能量脈沖競爭接入信道，持續(xù)的時間是在信道變?yōu)榭臻e之前它經歷的延遲的函數(shù)。文獻【8】在EDCAENHANCEDDISTRIBUTEDCHANNELACCESS的基礎上提出了一種基于工作時間的許可控制方法以提供參數(shù)化的QOS服務。文章提出，根據(jù)每個業(yè)務流的參數(shù)計算可以得到這個業(yè)務流的保證4重慶郵電大學碩士論文第一章緒論速率。當一個新業(yè)務流到來時，計算出它的保證速率。然后根據(jù)保證速率，分析系統(tǒng)接收新業(yè)務流之后是否能支持每個業(yè)務的保證速率，以此判斷是否允許新的業(yè)務流文獻【1】關于WLAN接入?yún)f(xié)議的發(fā)展趨勢的分析指出，設計WLAN的接入機制時，要考慮到作為3G、4G系統(tǒng)無縫切換而對接入機制產生的新要求。文獻【9】針對三種蜂窩訪問網(wǎng)絡GSM、GPRS、UMTS和WLANS結合的網(wǎng)絡進行統(tǒng)一的分級資源管理的研究基于各種網(wǎng)絡之間的無縫結合及WLANS本身的優(yōu)點，文章認為無線資源管理應該盡量利用WLANS的資源因此，隨著移動通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，要實現(xiàn)WLAN與移動通信網(wǎng)之間的互融互通以及資源的相互利用，必然要求WLAN能支持多媒體業(yè)務和用戶的移動性12論文的主要研究內容及組織結構121論文的主要研究內容論文在參與研究重慶市科委攻關和自然科學基金項目“支持4G的無線網(wǎng)絡資源預分配及優(yōu)化技術研究”背景下，充分研究及對比分析了各種無線媒體訪問控制協(xié)議。論文以IEEE80211MAC協(xié)議的PCF機制為基礎，針對無線信道資源的有限性，考慮到WLAN對實時業(yè)務的QOS保證以及節(jié)點移動性的支持，借鑒信道分配技術及資源預留的思想在移動通信系統(tǒng)中的成功應用，提出了一種適用于IEEE80211MAC協(xié)議的PCF機制的信道分配并基于此方法優(yōu)化了協(xié)議該算法在滿足不同業(yè)務的QOS要求的前提下，充分利用有限的信道資源，并可在信道使用過程中實現(xiàn)信道再分配及信道變換。作者的主要工作包括以下幾個方面I詳細分析了各種無線媒體訪問控制協(xié)議及發(fā)展趨勢，重點研究了目前WLAN普遍應用的IEEE8021LMAC協(xié)議2介紹了無線資源管理的相關知識，研究對比了各種信道分配技術及其算法3在研究IEEE8021LMAC協(xié)議的DCF和PCF機制的基礎上，提出了一種適用于PCF機制的信道分配算法，并基于此方法優(yōu)化了協(xié)議。4在仿真軟件OPNET中，對IEEE8021LMAC層的PCF機制進行了擴展，加入新的信道分配及基于此方法對協(xié)議的優(yōu)化。通過將其仿真結重慶郵電大學碩士論文第一章緒論果與標準IEEE8021LMAC協(xié)議的仿真結果相比較，驗證了該算法所提供的良好性能122論文的組織結構論文的第二章分類研究介紹了無線媒體訪問控制協(xié)議及其發(fā)展趨勢。第三章介紹了無線資源管理及各種信道分配技術，分類別研究了幾種主要信道分配算法。第四章在IEEE80211MAC層的PCF機制的基礎上提出了信道分配及基于此方法的對IEEE8021LMAC協(xié)議的優(yōu)化。第五章介紹了OPNET仿真軟件，給出了使用此軟件仿真本文提出的算法的過程，并分析對比仿真結果第六章總結本文的工作，分析存在的問題以及后續(xù)的工作6重慶郵電大學碩士論文第二章無線網(wǎng)絡媒體信道訪問控制協(xié)議第二章無線網(wǎng)絡媒體信道訪問控制協(xié)議網(wǎng)絡的性能吞吐量、時延等主要取決于MAC子層的接入?yún)f(xié)議，而且系統(tǒng)的頻譜利用率、系統(tǒng)容量、小區(qū)結構、設備的復雜度和成本等也受MAC協(xié)議的影響。所以選擇適當?shù)腗AC子層規(guī)范，根據(jù)網(wǎng)絡業(yè)務特征有效的配置信道資源，提高無線資源的使用效率，提高系統(tǒng)的容量和傳輸質量，是無線網(wǎng)絡研究的重要課題隨著現(xiàn)代社會對通信業(yè)務要求的不斷提高，網(wǎng)絡的業(yè)務類型越來越趨向多樣化。為提高相應的QOS保證，優(yōu)化網(wǎng)絡性能，這就對MAC層的接入機制提出了更高的要求，各種接入方式正處于不斷的改進和融合之中21MAC協(xié)議的分類MAC協(xié)議可以分為以下三類川1固定分配FIXEDASSIGNMENT固定預分配類的MAC協(xié)議是把共享的一條信道分割成若干個相互獨立的子信道，每個子信道又分配給一個或多個用戶專用。四種基本的固定分配多址技術是頻分多址FDMA、時分多址TDMA、碼分多址CDMA和空分多址SDMA。因此，固定分配信道接入也稱為信道分割PARTITIONORDIVISION。通?？蓪⑦@幾種固定分配多址方式組合，形成混合多址。2隨機分配RANDOMASSIGNMENT或競爭CONTENTION類。隨機競爭類MAC協(xié)議使用的傳輸媒體一般是廣播式信道，連接在這條信道上的終端都可以向信道發(fā)送廣播信息。如果終端需要發(fā)送信息，它以某種方式競爭信道的使用權，一旦得到使用權就以某種規(guī)則發(fā)送可以立即發(fā)送，也可以退避后發(fā)送所有的終端都能接收到發(fā)自任意一個終端的信息，如果檢測到是發(fā)給自己的就接收下來，否則丟棄這類協(xié)議有ALOHA系列、CSMA系列等3按需分配DEMANDASSIGNMENT類。按需分配類MAC協(xié)議也稱預約類或無競爭類MAC協(xié)議，如TOKENRING、PRMA、DAMA等這類協(xié)議的原理是，網(wǎng)絡按某種循環(huán)順序詢問每個終端是否有數(shù)據(jù)發(fā)送，如果有則立即發(fā)送，否則網(wǎng)絡立即轉向詢問下一個終端。根據(jù)詢問方式的不同，這類協(xié)議又可分為集中CENTRALIZED式控制和分布DISTRIBUTED式控制7重慶郵電大學碩士論文第二章無線網(wǎng)絡媒體信道訪問控制協(xié)議兩種類型。在集中式控制協(xié)議中，存在一個控制中心，由它完成對網(wǎng)絡中各終端的詢問控制；在分布式控制協(xié)議中，各終端自行按照某種確定的規(guī)則如令牌管理詢問控制過程一個實際的MAC協(xié)議，通常是以上多種協(xié)議的綜合評價MAC協(xié)議的性能指標或設計MAC協(xié)議需要考慮的技術要求主要有吞吐率、延遲、公平性和穩(wěn)定性等。理想的MAC協(xié)議應該具有盡可能小的延遲，盡可能高的吞吐率，公平性和穩(wěn)定性高，可伸縮性SCALABILITY以及支持多媒體QOS業(yè)務等特性22無線媒體MAC協(xié)議WLAN是傳輸媒體為無線的LAN，無線媒體有著與有線媒體不同的特性，這將會對無線MAC協(xié)議帶來許多新的挑戰(zhàn)。無線媒體是一個開放的，共享的廣播媒體，多個節(jié)點可以采用前述的媒體訪問機制同時訪問媒體當前，無線MAC協(xié)議面臨的主要問題表現(xiàn)在如下幾個方面1資源有限無線媒體的信道和帶寬資源有限，設計MAC協(xié)議時要考慮充分利用信道和帶寬資源。2信道為時變信道。無線信道為衰落信道，信道特性隨時問變化，從而引起傳輸質量、傳輸容量和連接性如用戶數(shù)的動態(tài)變化。由于信道的時變性，就需要MAC協(xié)議具有盡量大的吞吐量。3半雙工操作。在無線系統(tǒng)中，當一個節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)時，由于許多發(fā)射信號能量會泄漏到接收通道，形成自干擾，因此在發(fā)送時很難進行接收偵聽。大部分系統(tǒng)為半雙工操作，上行鏈路和下行鏈路需要時分復用或者頻分復用，發(fā)送端的碰撞檢測CDCOLLISIONDETECTION很難實現(xiàn)，一般改變碰撞避免CACOLLISIONAVOIDANCE機制。4突發(fā)信道錯誤。由于信道的時變特性和信號強度的變化，無線傳輸過程中很容易發(fā)生錯誤而且。如果節(jié)點遭受衰落，就會產生長的突發(fā)錯誤5依賴位置的載波偵聽。在自由空間中，信號強度隨距離的平方而減小因此，載波偵聽是接收機相對于發(fā)射機位置的函數(shù)。6魯棒性魯棒性表現(xiàn)在兩個方面，即對抗信道衰落的信道魯棒性和網(wǎng)絡魯棒性。這里的“魯棒性”，是指在對抗信號衰落時，信道和網(wǎng)絡仍能維持穩(wěn)定工作的生命力信道衰落使兩節(jié)點間鏈路出現(xiàn)短時不穩(wěn)定，但不能因此產生系統(tǒng)不穩(wěn)定行為0重慶郵電大學碩士論文第二章無線網(wǎng)絡媒體信道訪問控制協(xié)議7對PHY層透明。MAC協(xié)議要支持多種物理層，而不同的物理層有不同的設計和傳播特性，MAC協(xié)議需要定義一套新的接入機制。并能與不同的物理層相接8公平性。無線信道容量有限，帶寬公平共享變得很關鍵，短期和長期公乎性都很重要但接入的公平性與QOS有一定的矛盾。9低功耗節(jié)能無線網(wǎng)絡的一個重要特點就是支持移動終端，移動終端一般靠電池供電，而無線設備的電池能量是有限的。收發(fā)信機的功耗對整個移動終端的工作時問有重大影響A回對移動住的支持。有些MAC協(xié)議可以直接支持終端的移動，既能支持越區(qū)切換也能支持漫游。但也有一些MAC協(xié)議是建立在終端不移動或慢速移動的基礎上的如果在不支持移動的MAC協(xié)議中有移動的終端出現(xiàn)，則會產生。插入終端INSERTTERMINAL”闖題。此外，無線MAC協(xié)議還要求能建立沒有先驗知識的對等PEERTOPEER連接。221固定分配類MAC協(xié)議面向語音的固定分配類MAC協(xié)議主要有FDMA、TDMA、CDMA11。FDMA是把系統(tǒng)總的頻帶分成若干個子頻帶，而把每個子頻帶再分配給每個用戶。TDMA把每個頻分信道分成若干時隙，然后把每個時隙再分配給每個用戶。CDMA給每個用戶分配一個偽隨機碼進行擴頻，這些碼具有優(yōu)良的自相關和互相關性能在接受端，這些碼序列用來把所需用戶信號變換成原來的帶寬，其他用戶的信號仍然是帶寬信號；在這一過程中，如果有窄帶干擾，則將受到抑制TDMA和CDMA通常用FDMA來將它們的頻帶分成小的頻道，然后再進行時分或碼分1，頻分多址FDMA。FREQUENCYDIVISIONMULTIPLEACCESS。采用頻分多址時，所有用戶能夠同時發(fā)射信號，各信號工作于不同頻率的信道上這些頻道互不交疊，其寬度應能傳輸一路信息，而在相鄰頻道之間無明顯的串擾。在高低兩個頻段之間應留有一段保持頻帶，其作用是防止同部設備的發(fā)射機對接收機產生干擾2時分多址TDMA，TIMEDIVISIONMULTIPLEACCESS在時分多址系統(tǒng)中，不同的用戶通過按照預先分配好的順序占用信道的辦法來共享同一頻帶。每個用戶占用一個周期性重復的時隙，因此可以把一個信道看作每個幀都會出現(xiàn)的特定時隙。各個用戶的發(fā)射相互連成一個重復的幀結9重慶郵電大學碩士論文第二章無線網(wǎng)絡媒體信道訪問控制協(xié)議構3碼分多址CDMA，CODEDIVISIONMULTIPLEACCESS在CDMA系統(tǒng)中，所有用戶都使用同一載頻，并且可以同時發(fā)射。每個用戶都有其自己的偽隨機碼，且與其他用戶的擴頻碼幾乎是正交的。接收機用相關檢測得到需要的碼字，其他碼字由于不相關就作為噪聲處理為了檢測出有用信號，接收機需要知道發(fā)射機所使用的碼字222隨機競爭MAC協(xié)議面向數(shù)據(jù)的隨機競爭MAC協(xié)議分為兩大類LL】一類是基于ALOHA的無線隨機MAC協(xié)議，協(xié)議中各用戶終端不需經過協(xié)調各自發(fā)送自己的競爭分組；另一類是基于載波偵聽CSMA的無線隨機MAC協(xié)議，協(xié)議中各用戶終端在發(fā)送自己的分組之前需要偵聽信道前者多用于廣域網(wǎng)中后者常用于局域網(wǎng)中1基于ALOHA的無線隨機MAC協(xié)議最簡單的隨機接入?yún)f(xié)議是ALOHA協(xié)議或純ALOHA協(xié)議。當一個站點要發(fā)送信息分組可帶有糾錯編碼時，并不需要注意信道是否空閑，只要直接發(fā)射信息就行了。當然，由于用戶隨機發(fā)射，當幾個用戶的發(fā)射在時間上有重疊時，就會發(fā)生碰撞沖突如果發(fā)射端在發(fā)射后的一段時間比從接收端接收到確認的來回延遲要長內沒有收到確認，就認為發(fā)送的分組發(fā)生了沖突，需經過一個隨機延遲后再發(fā)。LGROBERTS在1975年提出了時隙ALOHA協(xié)議，它把時間軸分成許多時隙，每個時隙的長度為一個分組的長度，用戶僅在時隙的開始時刻發(fā)送分組。DRAYCHAUDHUI提出了AREJALOHA多址技術，它把每個用戶要傳輸?shù)姆纸M排成一列發(fā)送，每個分組有自己的分組頭，如果發(fā)生碰撞，則只重發(fā)碰撞損失的分組將時隙ALOHA與TDMA相結合，構成了預約ALOHARALOHA。在RALOHA協(xié)議中，時隙分為競爭CONTENTION期和非競爭CONTENTIONFREE期。在競爭期內，用戶用非常短的分組來預約即將來到的非競爭期，非競爭期用來傳輸長的信息分組。分組預約多址PRMAPACKETRESERVATIONMULTIPLEACCESS也是一種將時隙ALOHA和TDMA相結合的協(xié)議，適用于在無線信道里傳輸可變的混合語音分組和數(shù)據(jù)分組業(yè)務。2基于CSMA的無線MAC協(xié)議基于ALOHA的競爭協(xié)議效率低的原因是碰撞和重發(fā)。為了解決LO重慶郵電大學碩士論文第二章無線網(wǎng)絡媒體信道訪問控制協(xié)議ALOHA碰撞問題，提高吞吐量，采用在發(fā)送數(shù)據(jù)前先監(jiān)聽信道或稱先聽后說LISTENBEFORETALK的CSMA協(xié)議它是對ALOHA協(xié)議的另一類簡單改進。CSMA協(xié)議的基本操作如下圖所示用戶L連續(xù)兩次先偵聽信道空閑后發(fā)送，用戶2在用戶1第二次發(fā)送時偵聽信道發(fā)現(xiàn)忙，采用一定的退避BACKOIF算法延遲后再處理用戶用戶用戶T置15霞弱恩翻一網(wǎng)一網(wǎng)|縻溺臣蜀江7_叫蕊|、R疊婀圖21CSMA協(xié)議基本操作CSMA2D是用于有線以太網(wǎng)的MAC協(xié)議。在這個協(xié)議中，假設每個發(fā)送站點都同時在監(jiān)測信道。當某個發(fā)送站點檢測到信息碰撞，就會自動停止發(fā)送信息分組，并發(fā)送一個干擾分組迫使沖突的另一個站點停止發(fā)送CSM刖CD通過在碰撞情況下停止發(fā)送減少了干擾時問，而同時發(fā)，收的另一個優(yōu)點是信息不需要接收方確認。在CSMACA中，每個工作站都會在傳輸之前監(jiān)測它附近的介質，如果發(fā)現(xiàn)附近的介質有載波在傳輸，那么這個工作站就會延遲傳輸MAC協(xié)議吞吐率不高的原因主要是碰撞或沖突的存在，業(yè)務越重，碰撞越嚴重?？梢酝ㄟ^分時隙SLOTTING、碰撞檢測CD或碰撞避免CA等方法，改變重傳REPEATTRANSMISSION對列的長度或調整重傳的時間，進而改變重傳的概率，緩解進一步的碰撞。解決碰撞的一種更為有效的方法就是采用沖突分解算法CRACOLLISIONRESOLUTIONALGORITHM或競爭分解算法CONTENTIONRESOLUTIONALGORITHMCRA的核心是碰撞后分組如何重傳?？捎蒊2概率，分組到達碰撞節(jié)點的時間，節(jié)點的標號ID等多種方法來決定。但這些方法都屬于分裂算法。常用的有樹形算法TREEALGORITHM和先到先服務FCFSFIRSTCOMEFIRSTSERVICE算法。樹形分解算法的工作過程為在系統(tǒng)發(fā)生碰撞后，不涉及沖突的所有節(jié)點停止競爭，同時CRA協(xié)議開始工作，將碰撞節(jié)點的集合根據(jù)它們的ID等參數(shù)分成子集，其中一個子集在碰撞后的第1個時隙傳輸。如果再發(fā)生碰撞，再分為更小的子集如果節(jié)點競爭成功，則將其從等待集合中去重慶郵電大學碩士論文第二章無線網(wǎng)絡媒體信道訪問控制協(xié)議除。算法對相鄰樹枝進行處理。算法對每個樹枝進行處理，動態(tài)的調整指配區(qū)問ALLOCATIONINTERVAL的長度和起始時刻，盡力保證先到分組最先傳輸成功3有中心的CENTRALIZED隨機無線MAC協(xié)議ISMAIDLESENSEMULTIPLEACCESS協(xié)議要求網(wǎng)絡中設置一個中心站，但不要求設置專用輔助信道，載波檢測和碰撞檢測都由中心站完成。當信道空閑時。中心站周期性的廣播很短的信道空閑信令ISIDLESIGNAL。某站如有數(shù)據(jù)幀等待發(fā)送，則需監(jiān)測信道，如果收到了IS，方可開始發(fā)送。為了避免碰撞。所有站點當監(jiān)測到IS后。均以概率P發(fā)送數(shù)據(jù)幀，否則以概率1P退避。如果兩個或兩個以上的站點發(fā)送，就會發(fā)生碰撞。中心站無法解碼任意發(fā)送信息，則重新廣播IS當中心站接收到一個信息時，它就會廣播帶確認的ISISA用于對前一個發(fā)送信息的確認，月對也是下一輪傳輸?shù)腎S在RISMA中，站點發(fā)送預約包RPRESERVATIONPACKET以響應IS當中心站收到一個預約請求，它就向那個站點發(fā)送一個輪詢信令PSPOLLINGSIGNAL，只有被輪詢的站點才能發(fā)送數(shù)據(jù)包數(shù)字數(shù)據(jù)檢測多址DSMA協(xié)議是一種有中心的基于CSMA方式的隨機接入?yún)f(xié)議。在DSMA協(xié)議中。中心站在其控制信道中發(fā)送一個表明上行信道狀態(tài)忙或空的標志，移動站或外圍站在準備接入前，先監(jiān)測這個標志。如果信道是空的，則在下一個時隙進行發(fā)射；否則延遲。一旦中心站檢測到發(fā)射已經開始，它就會把標志置成忙，直到發(fā)射結束。隨機地址輪詢RAPRANDOMLYADDRESSEDPOLLING協(xié)議是一個基于競爭的接入?yún)f(xié)議在競爭期內，各站點選擇一個相互正交的偽隨機PSEUDORANDOM數(shù)碼同時發(fā)送。在中心站有一個可以并行解碼競爭請求的CDMA接收機通常用硬件實現(xiàn)。在競爭階段，此接收機可同時實現(xiàn)對多個發(fā)送信號的解碼接收保留RAPRRAP采用保留機制對RAP協(xié)議進行了改進，用來支持流業(yè)務STREAMTRAFFIC。GRAP也是對RAP的改進，它采用超幀結構，新來者只允許在最后的GNR幀發(fā)送。在前一超幀中使用碼字R發(fā)送成功的站點在GR幀中發(fā)送。RGRAP是RRAP和GRAP相結合的協(xié)議，它允許站點在超幀中的特殊幀中保留特殊的碼字。資源拍賣多址訪問RAMARAMA協(xié)議是一種采用確定的接入算法獲得資源分配的隨機接入?yún)f(xié)議，每個節(jié)點用一個由幾位數(shù)字BBIT構成的號碼ID來惟一識別，沖突分解就是基于對這一ID的一個符號一個符號的傳送。在競爭階段，每個節(jié)點一個符號一個符號的發(fā)送此RD，中心節(jié)點BS向所有的節(jié)點廣播它收到的符號如果這個符號與節(jié)點傳輸?shù)姆栔貞c郵電大學碩士論文第二章無線網(wǎng)絡媒體信道訪問控制協(xié)議不匹配，它就退出競爭。經過拍賣過程后，每個節(jié)點都分配到一個信道不斷重復這個過程，直到沒有節(jié)點申請信道或者沒有空閑信道223混合MAC協(xié)議2L世紀是信息化時代，信息時代的主題是多媒體MULTIPLEMEDIA多媒體就是多種媒體，主要有語音AUDIO、視像VIDEO、數(shù)據(jù)DATA等。還可以分為電路交換業(yè)務和分組交換業(yè)務、面向連接的業(yè)務和面向非連接的業(yè)務、實時業(yè)務和非實時業(yè)務、突發(fā)業(yè)務與連續(xù)業(yè)務、窄帶業(yè)務和寬帶業(yè)務等等對于一個通信系統(tǒng)，不同的業(yè)務有不同的要求例如，語音業(yè)務可以忍受較高誤碼率和分組丟失率，但對對延卻有嚴格的要求；分組數(shù)據(jù)可以容許時延，但對誤碼率和分組丟失率非常敏感。對于支持多媒體的通信系統(tǒng)，其MAC協(xié)議也必須是支持多媒體的。支持多媒體的MAC協(xié)議必然是多種MAC協(xié)議的綜合，或者是對不同業(yè)務有保證GUARANTEED的MAC協(xié)議。通常采用受控的辦法、按需分配DEMANDAILOCATION的辦法和預約的辦法等來實現(xiàn)。目前的通信網(wǎng)有兩種類型，即以語音為主的移動通信系統(tǒng)和以IP分組業(yè)務為主的INTERNET網(wǎng)絡對于前者，已逐漸開始支持數(shù)據(jù)業(yè)務，特別是LP業(yè)務。第三代甚至第四代的移動通信系統(tǒng)基本上都是以IP為核心，但同時支持語音業(yè)務。對于后者，IPQOS、VOIP等都是在IP網(wǎng)絡中支持多媒體和語音的重要研究方向和研究內容。1在面向語音業(yè)務的網(wǎng)絡中增加數(shù)據(jù)業(yè)務在面向語音的網(wǎng)絡中，采用的MAC協(xié)議主要是用于電路交換業(yè)務的固定分配方案，如FDMA、TDMA和CDMA等。由于這類系統(tǒng)投資大覆蓋面廣，升級困難，因此，在這類系統(tǒng)中增加數(shù)據(jù)功能要充分利用現(xiàn)有基礎設施、終端和頻帶等。1在FDMA模擬蜂窩網(wǎng)絡中增加數(shù)據(jù)業(yè)務。真正的FDMA模擬蜂窩系統(tǒng)現(xiàn)在已經停用，但從技術原理上講，實現(xiàn)在FDMA系統(tǒng)中傳輸數(shù)據(jù)仍有一定的意義。CDPD系統(tǒng)是實現(xiàn)這一目標的系統(tǒng)。CDPD系統(tǒng)利用在每個小區(qū)內移動用戶暫時還未用到的信道來傳輸數(shù)據(jù)，速率最高可達192KBSCDPD系統(tǒng)支持信道跳躍技術，允許一個移動數(shù)據(jù)終端在會話期間從一個信道轉換到其他信道。CDPD系統(tǒng)采用的MAC協(xié)議是DSMA協(xié)議重慶郵電大學碩士論文第二章無線網(wǎng)絡媒體信道訪問控制協(xié)議2在TDMA系統(tǒng)中增加數(shù)據(jù)業(yè)務TDMA系統(tǒng)的典型代表是GSM系統(tǒng)。為了在GSM系統(tǒng)中傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務，并充分利用GSM的原有空中接口和基礎設施，提出了GPRS技術GPRS系統(tǒng)采用與GSM系統(tǒng)相同的物理幀格式和調制技術，利用GSM網(wǎng)絡中暫時沒有使用的時隙來傳輸數(shù)據(jù)，并通過有線網(wǎng)絡傳輸?shù)皆黾拥姆纸M交換網(wǎng)中。TDMA幀格式的靈活性使得可以分配多個時隙來支持更高的傳輸速率因此GPRS系統(tǒng)可以支持高達幾百BS的數(shù)據(jù)速率在TDMA系統(tǒng)中傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務時使用的MAC協(xié)議與CDPD類似，只不過是把信道換成時隙而已DIFS或發(fā)生了碰撞時，按照均勻分布規(guī)則，從O，彬一1中選取一個值作為退避時間形是退避窗13，令形C，則形2。W，F(xiàn)EO，所，F(xiàn)為退避級數(shù)，M代表退避算法可退避的最大退避級數(shù)MAXBACKOFFSTAGE令6F表示一個節(jié)點的退避時間計數(shù)器的隨機取值的統(tǒng)計過程，F(xiàn)和T1分別表示兩個連續(xù)的時隙，計數(shù)器在每個時隙的開始時刻減1由于每個節(jié)點的退避計數(shù)器的值也依賴于它的傳輸歷史例如包隊列的頭包經歷了多少次重傳，隨機統(tǒng)計過程BCT是非馬爾可夫過程的。令ST表示節(jié)點在T時刻的退避等級的隨機統(tǒng)計過程此模型中假設在每一次傳輸嘗試時，忽略經歷的重傳次數(shù)。每個包的碰撞概率P是恒定且相互獨立的P將作為條件碰撞概率表示信道中傳輸?shù)陌l(fā)生碰撞的概率。這樣，P被假定為一個常量，就可以把二維統(tǒng)計過程ST，BT模擬成離散時間的MARKOV重慶郵電大學碩士論文第四章WLAN信遭分配技術與接入控制協(xié)議的優(yōu)化鏈，如下圖所示1PW0圖43退避窗口大小的MARKOV模型在此MARKOV鏈模型中，一步轉移概率為PI，KLF，K11七O，形一2IEO，M蹴P竺艫20P形WOKIP囂鬻二0嬲T，尸J，一L，0，形七EO肜一1J1，功PM，KIM，0P睨KE皿嘸一1其中，表示方法PIL，K。LIO,KOPST1I。BT1TKLISTIO，BTK。第一個公式表示在每個時隙開始時刻，退避計時器減L的概率為1；第二個公式表示在一個幀成功傳輸之后，新的幀從退避級數(shù)0開始，因此退避值是從O，WO1中等概率的取一個值；第三個公式表示一次不成功的傳輸后，退避計時器的退避級數(shù)加L，退避值從OWI中等概率的選取一個值；第四個公式表示當退避級數(shù)已經達到最大時，一次不成功傳輸之后，退避計時器的取值方法。令BLIRA，。PSTI,BT七，F(xiàn)E0，腳，KE0，形1為該MARKOV鏈的穩(wěn)態(tài)分布。根據(jù)狀態(tài)轉移圖有；虹IOP以J4島，OP。XBO，OOIM6。OP1一力。6一6_O岳“2一，由于MARKOV鏈的規(guī)律性，對于每個KEI，形一1有重慶郵電大學碩士論文第四章WI,AN信道分配技術與接入控制協(xié)議的優(yōu)化以。旦坐?！靶?一尹屯。FOJ岫PKOIMPX6。1O虬OIM43虬字FEO朋，七EO，形1441熟簍辯掣，警瞧N籌磚I60O；正兩歹2I麗2P巧XL而P麗46R善席BDOF獗而2而12麗P而47重慶郵電大學碩士論文第四章WLAN信道分配技術與接入控制協(xié)議的優(yōu)化可得修改47式，使分子分母同時除以。一2P，且由哥霎功FPT二RIVPW羅,Z力。JO當PJ1時，R專2410因此FP是一個連續(xù)函數(shù)，而且是一個連續(xù)單調遞減函數(shù)，F(xiàn)。而2，F(xiàn)1再而242信道分配技術在文獻【L】接入?yún)f(xié)議的發(fā)展趨勢的分析中提到，設計WLAN的接入機制時，要考慮到作為3G、4G系統(tǒng)無縫切換而對接入機制產生的新要求并且，當前WLAN的接入?yún)f(xié)議對于移動用戶或業(yè)務的支持性并不高，因此，本文在充分分析各種信道分配技術的基礎上提出，借鑒信道分配技術在移動通信網(wǎng)中應用的優(yōu)勢，將信道分配技術融入到WLAN接入?yún)f(xié)議中。從上文34節(jié)中對基于固定信道分配技術的算法和基于動態(tài)信道分配技術的算法的分析中可以看出，信道利用率的改善主要是從信道借用和信道的動態(tài)分配方面來進行。有些文章還提出通過改進幀結構或進行幀聚合的方法【221，提高傳輸?shù)腝OS及信道資源的利用率或者減少幀的大小降低傳輸開銷，提高傳輸速率對于提高系統(tǒng)服務質量的研究4,23L，大多數(shù)是給各種業(yè)務制定不同的優(yōu)先級，按照優(yōu)先級進行信道的分配。這些方法都是基于分配信道前改善系統(tǒng)的資源利用率，并沒有分析信道分配之后是否可以迸一步改善系統(tǒng)的資源利用率。在針對移動性提出的信道分配技術中，有些研究是利用信遭預留技術實現(xiàn)切換24,25,26】，但是預留的信道是專門用于切換使用的，在切換發(fā)生率較小時，系統(tǒng)的信道利用率并不高。而且，預留多少信道用于切換難以確定。另一些文章27,28,29L研究了為切換節(jié)點組織隊列的算法，算法中設置了兩個信道質量門限，切換門限和接收門限其思想是當節(jié)點的信道質量低于切換門限時，就進入切換隊列等待服務。如果信道質量低于接收門限時仍找不到合適的切換信道，則切換失敗。這種方法就是提前申請切換的信道，但其仍然是基于預留專門的信道。還有些文章30,31,32J研究提出了信道重慶郵電大學碩士論文第四章WLAN信道分配技術與接入控制協(xié)議的優(yōu)化攜帶技術，其基本思路是節(jié)點在朝著特定方向移動并進入相鄰小區(qū)時，其在原先小區(qū)使用的信道可以在新進入的小區(qū)中使用。信道攜帶技術在一定程度上減少了信道切換失敗的發(fā)生，克服了熱點地區(qū)信道資源缺乏的問題。但是，由于信道復用需要滿足一定的信道質量條件。因此，信道攜帶技術在系統(tǒng)用戶容量這一性能指標上是有一定的損失的?；谝陨系姆治鲅芯浚疚尼槍Σ煌瑯I(yè)務有不同要求的特性，從信道利用率和業(yè)務的QOS要求方面進行信道分配技術的研究【33】。并且，所提出的信道分配算法有利于實現(xiàn)下文的在充分利用信道的基礎上的信道切換。信道分配技術的研究是以IEEE8021IPCF機制為基礎的，根據(jù)需要傳輸?shù)臉I(yè)務類型不同而采取相應的對策。當有新業(yè)務時。首先判斷是實時業(yè)務還是非實時業(yè)務，然后依據(jù)各自的信道分配算法針對不同的情況掃描并分配信道。信道的掃描以及分配是根據(jù)需要傳輸?shù)臉I(yè)務是實時業(yè)務還是非實時業(yè)務、是否有空閑信道以及是否有非實時業(yè)務正在使用信道來決定是進行信道分配，暫時等待還是搶占信道。本文將系統(tǒng)處理的業(yè)務簡單分為實時業(yè)務如語音和非實時業(yè)務如數(shù)據(jù)傳輸。其分配策略主要是針對同一小區(qū)內的用戶，因此并未涉及切換用戶的問題。本論文基于將固定的頻率帶寬分為N條等寬的信道，并從小到大分別標記信道的號碼為L，2，3，N。對于新的實時業(yè)務，其信道分配算法首先掃描是否有空閑信道。如果有空閑信道，首先使用L和之間的號碼最小的空閑信道，否則才使用。L信道。如果沒有空閑信道，掃描是否有非實時業(yè)務正在使用信道。當有非實時業(yè)務正在使用信道時，新的實時業(yè)務按照下文描述的搶占非實時業(yè)務信道的算法搶占信道使用，否則等待，直到出現(xiàn)空閑信道。而對于新的非實時業(yè)務，其