基于IEEE 802.11e的動(dòng)態(tài)TXOP及其接入控制算法研究的開題報(bào)告

基于IEEE802.11e的動(dòng)態(tài)TXOP及其接入控制算法研究的開題報(bào)告一、研究背景及意義隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，人們對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)性能的要求也越來(lái)越高。特別是在實(shí)時(shí)多媒體應(yīng)用場(chǎng)景下，如語(yǔ)音和視頻傳輸，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性和可靠性要求更高。然而，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，因?yàn)樾诺赖墓蚕硖匦?，如果多個(gè)終端同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，就會(huì)導(dǎo)致信道沖突，從而影響網(wǎng)絡(luò)性能。為了解決這個(gè)問題，IEEE802.11e標(biāo)準(zhǔn)在原有的802.11標(biāo)準(zhǔn)上增加了QoS（QualityofService）支持，引入了一些新的機(jī)制，如EDCA（EnhancedDistributedCoordinationAccess）和HCCA（HybridCoordinationFunction）等。其中，EDCA是基于競(jìng)爭(zhēng)方式的分布式接入控制機(jī)制，它通過設(shè)置不同的優(yōu)先級(jí)和分配的時(shí)間片來(lái)控制不同優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)在信道上的發(fā)送順序。TXOP（TransmissionOpportunity）是EDCA機(jī)制中用來(lái)分配時(shí)間片的單位，也就是說(shuō)，一個(gè)終端在一個(gè)TXOP時(shí)間內(nèi)可以發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)幀。在802.11e標(biāo)準(zhǔn)中，終端申請(qǐng)TXOP的過程比較僵硬，申請(qǐng)成功后，TXOP的時(shí)間長(zhǎng)度也是固定不變的，然而，在實(shí)際應(yīng)用中，終端的數(shù)據(jù)發(fā)送是具有動(dòng)態(tài)性的，也就是說(shuō)，終端可能需要在不同的時(shí)間點(diǎn)發(fā)送不同長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)。因此，如何根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)動(dòng)態(tài)地分配TXOP的長(zhǎng)度，以及如何控制終端的TXOP接入，成為了一個(gè)研究熱點(diǎn)。二、研究?jī)?nèi)容本研究的主要內(nèi)容是基于IEEE802.11e的動(dòng)態(tài)TXOP及其接入控制算法研究。具體來(lái)講，包括以下幾個(gè)方面：1.動(dòng)態(tài)TXOP的設(shè)計(jì)：探討如何根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)動(dòng)態(tài)地分配TXOP的長(zhǎng)度，如何設(shè)計(jì)TXOP的調(diào)度算法，使其對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響最小。2.TXOP接入控制算法的設(shè)計(jì)：研究如何控制終端TXOP的接入，避免過多的終端同時(shí)申請(qǐng)TXOP，從而降低信道沖突的概率，提高網(wǎng)絡(luò)的性能。3.算法實(shí)現(xiàn)與性能測(cè)試：在實(shí)驗(yàn)室及模擬環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)所提出的動(dòng)態(tài)TXOP及其接入控制算法，并對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估。三、研究方法本研究采用仿真實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行，具體來(lái)說(shuō)，包括以下幾個(gè)階段：1.網(wǎng)絡(luò)建模：根據(jù)802.11e標(biāo)準(zhǔn)，建立符合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的網(wǎng)絡(luò)模型，包括終端數(shù)量、不同優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)流數(shù)量、信道傳輸速率等。2.動(dòng)態(tài)TXOP與接入控制算法設(shè)計(jì)：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)模型的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)TXOP及其接入控制算法并進(jìn)行仿真測(cè)試。3.性能評(píng)估與比較：對(duì)比所設(shè)計(jì)的算法與現(xiàn)有的算法，評(píng)估其性能表現(xiàn)，包括網(wǎng)絡(luò)吞吐率、時(shí)延、丟包率等指標(biāo)。四、預(yù)期成果通過本研究，預(yù)期得到以下成果：1.設(shè)計(jì)出一種新的動(dòng)態(tài)TXOP及其接入控制算法，使其在不同的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下，能動(dòng)態(tài)地調(diào)整TXOP的長(zhǎng)度，從而優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能。2.在實(shí)驗(yàn)室及模擬環(huán)境下，對(duì)所提出的算法進(jìn)行測(cè)試，評(píng)估其性能表現(xiàn)，并與現(xiàn)有的算法進(jìn)行比較。3.提供一種綜合考慮網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和終端信道接入控制的方法，為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化提供一種新的思路和解決方案。五、研究難點(diǎn)本研究的難點(diǎn)主要包括以下幾點(diǎn)：1.如何設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)TXOP調(diào)度算法，使其能針對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)做出不同的決策，以達(dá)到優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能的目標(biāo)。2.如何控制終端TXOP的接入，避免過多終端同時(shí)申請(qǐng)TXOP，從而降低信道沖突的概率。3.如何在仿真環(huán)境下，準(zhǔn)確模擬不同網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和業(yè)務(wù)流，以評(píng)估算法的性能。六、研究意義本研究的意義在于：1.為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的QoS支持和性能優(yōu)化提供一種新思路和解決方案，提高網(wǎng)絡(luò)的