802.16多媒体qos保证机制的研究和仿真

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要宽带化是通信网发展的必然趋势。宽带无线接入(BWA，BroadbandWirelessAccess)系统是解决“最后一公里”问题，即从客户网到核心网之间的接入瓶颈的有效途径。在不久的将来，宽带无线接入系统将成为全球通信架构中的一个重要的组成部分。目前，IEEE802．16无线工作组和为了促进802．16标准的发展完善和市场推广，由世界知名通信企业联合发起的WiMAX(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess，微波存

2、取全球互通)论坛正致力于宽带无线接入架构体系的标准化工作。802．16协议定义了支持多媒体业务的无线城域网(WMAN，WirelessMetropolitanAreaNetwork)空中接口协议。WiMAX作为新一代宽带无线城域网的代名词，近来受到业界的高度关注。随着WiMAX应用的逐步形成，越来越多的关键问题需要解决。而由于WiMAX能够支持多种多媒体业务，采用面向连接机制，其端到端的QoS机制显得尤为重要。对于802．16系统的QoS保障，802．16标准中详细规定了服务类别的划分以及系统的Qo

3、s框架和具体的信令交互机制，但是并没有规定具体的QoS调度算法和接入控制机制，因此这也是目前的研究热点。论文第一章介绍了本篇论文的背景、wiMAx系统的基本发展情况、本论文的研究内容、理论意义和实际意义。第二章是对802．16协议的分析研究，主要包括802．16两种组网方式分析和MAC层研究。第三章是对802．16定义的四种业务类型的介绍和业务源建模。论文第四章在分析目前对多媒体业务调度算法研究的基础上，鉴于无线分组调度算法的特殊性，提出一种基于多媒体业务QoS保证的公平调度算法。该算法中按照协议规

4、定对于UGS(unsolicitedgrantservice)业务采用固定分配带宽的策略，这样可以省去因为请求而产生的负载和延迟，并且保证连接的延迟。对于rtPS(real．timepollingservice)、nrtPS(non·real—timepollingservice)和BE(besteffortservice)业务，协议规定业务优先级由高到低，为了防止因为优先级调度而带来的BE业务的“饿死”问题。采用根据各种业务的传输速率和时延要求设定一定的权值来分配带宽。这样可能影响了rtPS业务的

5、性能，但是会大大提高BE业务的吞吐率，满足用户阃的公平性。西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页论文第五章首先分析了802．16四种业务类型的特点，针对这些特点，对于UGS业务采用资源预留策略，对于BE业务直接接入，对轮询业务(rtPS和nrtPS业务)采用基于非合作博弈理论的接入准则。BS和新连接是博弈方，通过定义效用函数，找到纳什均衡点，以达到BS和新连接总体利益的最大化。最后总结了全文，并提出了未来的展望。关键词：多媒体；服务质量；调度算法；接入控制西南交通大学硕士研究生学位论文第1

6、I页Ab

7、stractWiththedevelopmentofthecommunicationnetwork，broadbandbecomestheinevitabletrendoftheWirelessNetwork．BroadbandWirelessAccessSystemisaneffectivesolutiontothe‘‘Lastmile’’problemwhichmeansthebottle-neckbetweentheclientnetworkandthecorenetworkiSimprove

8、d．BroadbandWirelessAccessSystemwillbeanimportantpartoftheglobalcommunicationstructureinthefuture．IEEE802．16wirelessworkgroupandtheWiMAX(WorldwideInter-operabilityforMicrowaveAccess)forumwhichisfoundedbysomeoftheworld’Sfamouscommunicationcompaniesinorde

9、rtoacceleratethedevelopment．bettermentandmarketspreadingofthe802．16standardiSfocusingonthestandardizationoftheBroanbandWirelessAccessframework．The802．16protocoldefinestheWMANAirInterfaeeStandardwhichcansupportmultimediatraeric．Asthepron