计算机专业本科毕业论文范文

时间：2016-04-09 作者：佚名

图5.1 IFS优先级
1. SIFS
应用SIFS的帧优先级最高，这样的高优先级帧包括控制帧ACK、CTS，分段发送的MPDU的第2以及以后的各子段都采用SIFS帧间隔。另外，在PCF模式下，STA对轮询的响应也使用SIFS。
SIFS计算的时间是从前一帧的最后一个信号结束到下一帧的头信号被监测到的时间。当传送多帧交换序列时，一旦站点获得信道使用，随后的帧交换序列在传输期间保持最紧密的间隔，阻止了其他帧间隔大于SIFS的各帧的竞争，从而保持其优先级地位。
2. PIFS
PIFS仅仅用于工作在PCF模式下的STA，在进入CFP(无竞争)期时，STA采用PIFS帧间隔优先竞争无线信道，一旦STA利用载波监测机制监测到信道空闲冲IFS时，便可以直接发送无竞争业务。从流程图5.2可以看出退避过程的执行有两种情况，即物理的或虚拟虚拟载波检测机制告知信道忙，或者正在传输的STA遇故障导致错误的传送。如果欲发送时信道忙，则需要推迟等待:如果上一个帧成功发送，则等待空闲时间大于DIFS即可;而如果上一个帧发送失败则等待空闲时间大于EIFS。待IFS帧间隔时间结束，站点选择随机退避时延，退避计数器为0时开始发送数据，这样可以极大地减少碰撞机会。这里有两点需要说明，第一，如果在执行退避过程中，有其他STA已经退避结束先占用信道，退避将被迫中止，等待下一轮竞争。第二，如果数据、管理或控制类型帧的“更多bit位”为。，则MPDU(MAC协议数据单元)传输结束后就可以进入退避状态，否则等待MPDU的各个分段全部传送结束，即“更多hit为O”，在启用ACK响应的情况下，成功传送帧后要求有ACK响应，在收到ACK帧后才可以进入退避过程，即使ACK丢失，也要等到“接收ACK超时”后启动退避。
无线网络

图5.2采用IFS等级的信道接入过程流程图
3.DIFS
在DIFS模式下，STA采用DIFS间隔传输数据帧(MPDU)或管理帧 (MMPDU)，一旦STA通过载波监测到上一帧成功发送并接收后，当信道空闲>DIFS，STA便可占用信道发送帧。图3.2所示如果STA监测到信道空闲后，收到一个帧的MACFCS取值有错误，或者其PHYRX- END.indicatinn包含错误信息，该STA要等待EIFS，直至随后收到没有错误的重传帧，才能继续占用信道。定义EIFS的目的是为了提供足够的时间使其他SrA监测到该STA传送发生错误，在EIFS时间内重新成功接收该帧后，该STA刁一与其他STA重新同步，进入图3.2所示的常规介质接入方式。
5.3 异构网络QoS控制机制
5.3.1 流量整型
流量整形TS（Traffic Shaping）的典型作用是限制流出某一网络的某一连接的流量，使这一流量的报文以比较均匀的速度向外发送。流量整形通常使用缓冲区和令牌桶来完成，其处理过程如下：
如下图所示，当分组到来的时候，首先对分组进行分类，按照以下几种情况进行处理。
（1）不参与流量整形处理的分组，直接发送。
（2）对于参与流量整形的分组，当不存在GTS（General Traffic Shaping）队列时，将分组长度与令牌桶内的令牌数目进行比较，如果令牌桶中有足够的令牌可以用来发送报文，则报文直接被继续发送下去；如果令牌桶中没有足够的令牌，则产生GTS队列，分组缓存在队列中。令牌桶按用户设定的速度向桶中放置令牌，在分组被发送的同时，令牌做相应的减少。当GTS队列中有分组的时候，GTS按一定的周期从队列中取出分组进行发送，每次发送都会与令牌桶中的令牌数作比较，直到令牌桶中的令牌数减少到队列中的报文不能再发送或队列中的报文全部发送完毕为止。
（3）对于参与流量整形的分组，当有GTS队列存在的时候，直接进入队列，等待GTS队列按照一定周期对队列中的分组进行调度转发。
（4）当分组到来而发现GTS队列已满时，分组被丢弃。
QoS

图5.3
5.3.2 流量监控
流量监控TP（Traffic Policing）的典型应用是监督进入网络的某一流量的规格，把它限制在一个合理的范围之内，或者对超出的部分流量进行“惩罚”，以保护网络资源和运营商的利益。通常的做法是使用承诺访问速率CAR（Committed Access Rate）来限制某类报文的流量。如果发现某个连接的流量超标，流量监管可以选择丢弃报文，或重新设置报文的优先级。
1.用CAR进行流量监管
首先，根据预先设置的匹配规则来对报文进行分类，如果是符合流量规定的报文，就直接继续发送，如果是超出流量规定的报文，则会被丢弃或重新标记。如下图CAR利用令牌桶实现流量监管。
QoS

图5.4
2．令牌桶的特点
令牌桶可以看是一个存放令牌的容器，它有一定的容量。系统按设定的速度向桶中放置令牌，当桶中令牌满时，多出的令牌溢出，桶中令牌不再增加。
（1）用令牌桶测量流量
在用令牌桶测量流量规格时，是以令牌桶中的令牌数量是否足够满足报文的转发为依据的。如果桶中存在足够的令牌可以用来转发报文（通常用一个令牌关联一个比特的转发权限），称流量遵守或符合这个规格，否则称为不符合或超标。
测量流量时令牌桶的参数设置包括：
①平均速率：向桶中放置令牌的速率，即允许的流的平均速度。通常设置为承诺信息速率CIR（Committed Information Rate）。
②突发尺寸：令牌桶的容量，即每次突发所允许的最大的流量尺寸。通常设置为承诺突发尺寸CBS（Committed Burst Size），设置的突发尺寸必须大于最大报文长度。
每到达一个报文就进行一次测量。每次测量，如果桶中有足够的令牌可供使用，则说明流量控制在允许的范围内，此时要从桶中取走与报文转发权限相当的令牌数量；否则说明已经耗费太多令牌，流量超标了。
（2）用令牌桶进行复杂测量
为了测量更复杂的情况，实施更灵活的调控策略，可以设置两个令牌桶。例如流量监管TP（Traffic Policing）中有三个参数：
①承诺信息速率CIR（Committed Information Rate）
②承诺突发尺寸CBS（Committed Burst Size）
③超出突发尺寸EBS（Excess Burst Size）
它使用了两个令牌桶，每个桶投放令牌的速率一样，均为CIR，只是尺寸不同——分别为CBS和EBS，简称C桶和E桶，代表所允许的不同突发级别。每次测量时，依据“C桶有足够的令牌”、“C桶令牌不足，但E桶足够”以及“C桶和E桶都没有足够的令牌”的情况，可以分别实施不同的流控策略。
3．流量监控的动作
流量监管依据不同的评估结果，实施预先设定好的监管动作。这些动作可以是：
（1）转发：对测量结果为“符合”的报文继续正常转发的处理，也可以为Diff-Serv提供带有标记DSCP的服务再转发。
（2）丢弃：对测量结果为“不符合”的报文进行丢弃。
（3）改变优先级并转发：对测量结果为“不符合”的报文，将之标记为其它的优先级后再进行转发。
进入下一级的监管：流量监管可以逐级堆叠，每级关注和监管更具体的目标。
5.4 本章小结
本章首先简要介绍了QOS的相关概念，分类以及控制机制，接着详细介绍了IEEE802.11无线局域网的控制方式，最后提出了异构网络的QOS控制方式。
6 总结与展望
6.1 本文工作总结
本文主要针对异构网络融合机制进行研究。在学习研究了IEEE802.3以太网和IEEE802.11无线局域网的结构、特点的基础上，对IEEE802.3以太网和IEEE802.11无线局域网的融合方案进行优化，根据异构融合网络的特点对网络MAC层机制作了改进，提高了网络的服务质量使。
本论文的主要工作包括：
(1)对 IEEE 802.3以太网、IEEE 802.11无线局域网的结构和特点机制进行了详细的分析。
(2)对现有的 WiMAX 和 3G 异构融合的方案——松耦合和紧耦合方案进行了分析，综述了方了松耦合和紧耦合的优点，提出了一种新的融合方案有效地改进了融合网络的性能。
(3) 根据异构融合网络的特点对网络MAC层机制作了改进，提高了网络的服务质量使。
6.2 对未来工作的展望
由于IEEE 802.3以太网、IEEE 802.11无线局域网融合，对服务质量的要求非常高。目前，本文提出的基于IEEE 802.3以太网、IEEE 802.11无线局域网融合系统的部分功能是由开源软件搭建而成的，而不是成熟的商用产品，其性能在各个方面都存在不足，希望能在真实环境下进行测试。

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