淺談802.16中基于gpc的上行帶寬分配算法研究

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1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文802.16中基于GPC的上行帶寬分配算法研究姓名：孫紅蕾申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)教師：張鋼20070101中文摘要寬帶無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)近幾年來(lái)得到了高速的發(fā)展，人們?cè)谙硎軐拵o(wú)線網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的上網(wǎng)便利的同時(shí)，對(duì)寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)也提出了新的要求。目前的寬帶無(wú)線接入技術(shù)由于其本身固有的局限性，在接入成本、網(wǎng)絡(luò)部署以及支持服務(wù)質(zhì)量方面存在著先天的不足。為了解決上述問(wèn)題，IEEE提出了一個(gè)新的寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接入標(biāo)準(zhǔn)一802．16。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)物理層和媒體接入層(MAC層)機(jī)制都進(jìn)行了詳細(xì)的描述，該標(biāo)準(zhǔn)在MAC層加入QoS機(jī)制，以便為不同的

2、業(yè)務(wù)提供不同服務(wù)質(zhì)量(QoS)的保證。標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)QoS服務(wù)流和參數(shù)配置信令體系、基于QoS的調(diào)度服務(wù)類別和相應(yīng)的帶寬請(qǐng)求／分配信令等進(jìn)行了定義。但卻把帶寬分配算法這個(gè)重要的問(wèn)題留待開(kāi)發(fā)者來(lái)解決。本文對(duì)802．16協(xié)議的媒體接入層的QoS機(jī)制進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和研究，在對(duì)802．16協(xié)議的結(jié)構(gòu)和信令體系進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的基于每個(gè)連接(GPC)的帶寬分配算法進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。根據(jù)IEEE802．16定義的服務(wù)類別，實(shí)現(xiàn)了一種基于每個(gè)連接的二級(jí)調(diào)度算法，將總帶寬按加權(quán)的最大最小公平算法(WeightedMax．Min)在系統(tǒng)中的各類業(yè)務(wù)(除了UGS業(yè)務(wù))之間進(jìn)行分配，再在各種

3、類型業(yè)務(wù)流內(nèi)部對(duì)不同的連接(Connection)進(jìn)行帶寬分配。針對(duì)rtPS類別的服務(wù)流連接，采用加權(quán)最大最小公平算法和EDF(EaurlieStDeadlineFirst)調(diào)度算法．針對(duì)BestEffort類的服務(wù)流連接，采用最少帶寬請(qǐng)求優(yōu)先的調(diào)度算法。本論文最后搭建了基于IEEE802．16的OPNET仿真平臺(tái)，對(duì)本文提出的帶寬分配算法進(jìn)行仿真和分析。關(guān)鍵詞：IEEE802．16寬帶無(wú)線接入服務(wù)質(zhì)量帶寬分配ABSTRACTBroadbandWirelesscommunicationnetworkhasbeendevelopedgreatlyrecentyears．Peo

4、plebringupnewrequirementsoftheQoSinbroadbandwirelessnetworkastheyenjoytheconvenienceofthewirelessnetwork．However,therearesomeinstinctivelimitationsofthebroadbandwirelssnetworkaccesstechnologyinnetworkcost,networkdeploymentorsupportingQualityofService．觸aresult,IEEEorganizationbringsupanewst

5、andardofthebroadbandwirelessaccessnetwork,thatiS802．16standard．ne802．16standardgivesadetaileddescriptionofthephysicallayerandmaclayermechanism．Inmaclayer,QoSmechanismiscontainedinordertoofferdifferentQoSguaranteestodifferentservice．nestandarddefinestheQoSserviceflow,thesignalingparameters，

6、theQoSschedulingserviceandthecorrespondingbandwithrequest／allocationsignaling，butitleftthemajorquestion一-bandwidthallocationalgorithmundefined．Inthispaper，wegiveadetaileddescriptionofthemaclayerof802．16protroc01．Basedontheresearchoftheprotocolstructureandthesignalingarchitecuture，werealize

7、abandwidthallocationalgorithmbasedonperconnection(GPC)．Webringupatwo-leverlalgorithmbasedonGPC．Thetotalbandwidthisfirstallocatedbetweendifferentservices(notincludingUGSservice)accordingtotheweightedmax—minschedulingalgorithmandthenitisallocatedbetweendifferent