Priority access for QoS support in distributed wireless networks

doi:10.21629/JSEE.2019.06.14

系统工程与电子学杂志››2019,第30卷››问题（6）: 1202-1211.数字对象标识：10.21629/JSEE.2019.06.14

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分布式无线网络中支持QoS的优先级访问

忻州*()，郑昌文()

中国科学院软件研究所，北京100190

收到：2018-08-13 在线：2019-12-20 出版：2019-12-25
联系人：忻州电子邮件：zhouxin@iscas.ac.cn;changwen@iscas.ac.cn
关于作者：周欣出生于1986年。他于2007年获得中国华中科技大学电子工程学士学位，2009年获得华中科技学院通信与信息系统硕士学位，2017年获得中国科学院大学计算机科学博士学位。自2009年起在中国科学院软件研究所工作，2017年起担任副研究员。参与了中国第一台VHF/UHF军用认知无线电的设计与开发，获得军事科技进步二等奖1项。他目前的研究兴趣包括adhoc网络、认知无线电网络和septctrum识别。电子邮件：zhouxin@iscas.ac.cn|郑长文1969年出生。他于1992年获得中国武汉华中师范大学数学学士学位，1998年获得华中科技大学经济学硕士学位，2003年获得华中科技大学图像处理和人工智能博士学位。2005年起任中国科学院软件研究所教授，2010年起任综合信息系统技术国家重点实验室副主任。他是中国计算机联合会和中国航天学会的高级会员。他的研究兴趣包括计算机网络、飞行器路线规划、系统仿真和人工智能。电子邮件：changwen@iscas.ac.cn
支持单位：
国防科技创新专项资金（18-163-11-ZT-003-027-01）；这项工作得到了国防技术创新专项基金的支持（18-163-11-ZT-003-027-01）

摘要

摘要：

多年来，保证服务质量（QoS）支持一直是分布式无线网络的一个公开问题。IEEE 802.11e为此提供了一种有价值的方法。然而，它只能为多优先级流量提供服务差异化，而不能提供服务保证。许多研究试图提高其QoS能力，但仍存在一些问题。本文研究了这些问题，并提出了一种基于忙音的优先级接入（PABT）方案来提高QoS性能。为了保证优先级信道的接入，该方案使用带内忙音来限制高优先级流量有包要发送时低优先级流量的传输。在此基础上，根据每种业务类型的流数分别优化竞争窗口调整，以提高吞吐量和业务容量。仿真结果表明，该方案显著提高了实时业务容量、吞吐量、时延、公平性和丢包率。

关键词： 802.11e，服务质量（QoS），忙音，优先访问，通行能力，竞争窗口

周欣，郑长文。分布式无线网络中支持QoS的优先级访问[J]。《系统工程与电子杂志》，2019，30（6）：1202-1211。

图/表16

表1

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工具书类33

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自动控制	CW最小值	CW最大值	AIFSN公司
空调_通风	（aCWmin+1）/4-1	（aCWmin+1）/2-1	2
空调_VI	（aCWmin+1）/2-1	aCW最小值	三
交流（_B）	aCW最小值	aCW最大值	6
AC_BK（_BK）	aCW最小值	aCW最大值	9

参数	价值
带宽/调制	20 MHz/OFDM
比特率/Mbps	54
插槽/${\rm{\mu}}$s	9
SIFS/${\rm{\mu}}$s	16
AIFS公司	SIFS+AIFSN$\cdot$插槽
PHY开销/${\rm{\mu}}$s	20（序言+PHY标题）
MAC开销/八位字节	40（MAC报头+FCS）
数据有效负载大小/Octets	$\le 2~048$
ACK有效载荷大小/倍频程	14
重传限制	7

参数		空调_VO	空调_VI	AC_BE（_B）
EDCA公司	AIFSN公司	2	三	6
	$CW_{\分钟}$	4	8	16
	$CW_{\最大}$	8	16	1 024
乘客信息系统	AIFSN公司	2	2	2
	$CW_{\分钟}$	32	32	32
	$CW_{\最大}$	256	1 024	1 024
	$n^{a}$	2.3	3.1	3.9
神龙公司	AIFSN公司	2	三	4
	$CW_{\分钟}$	32	32	32
	$CW_{\最大}$	256	1 024	1 024
帕伯特	AIFSN公司	2	三	4
	$CW_{\分钟}$	32	32	32
	$CW_{\最大}$	256	1 024	1 024
	$L_{\rm低}$	三	5	6
	$L_{\rm高}$	4	6	7
	a，b美元$	6	10	12

参数	空调_通风	空调_VI	AC_BE（_B）
编码器	G.729a号机组	H.264标准	没有人
帧长度/八位字节	80	1 350	1 500
到达间隔时间/ms	40	10	1
缓冲区大小/数据包	64	64	64
MAC数据速率/Mbps	0.024	1.112	12.32
延迟/毫秒的QoS	$ < $100	$ < $200	没有人
PLR的QoS/%	$ < $1	$ < $1	没有人

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