无线局域网的VoIP QoS研究

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WLAN技术和VoIP技术的发展,使得利用无线局域网来进行廉价的VoIP(VoWLAN,Voice over WLAN)通话成为可能。但传统的IP网络采用尽力而为的服务方式,同时无线网络的带宽资源有限,很难有效满足语音等实时业务的服务质量要求。影响VoIP服务质量的主要因素有延时、抖动、丢包率以及带宽。目前应用得最广的无线局域网技术是IEEE 802.11b,绝大部分的802.11b设备采用DCF方式竞争信道。DCF平等地对待语音和数据,不对实时业务提供接入优先级,这使得对延时敏感的语音业务的服务质量得不到保障。本文详细分析了DCF下的基本接入机制和RTS/CTS接入机制的工作原理,通过实验仿真得出VoIP不宜采用四次握手方式的RTS/CTS机制的结论。得出可从排队延时、帧间隔和随机退避时间三方面来控制VoWLAN的延时,并由此引出EDCA信道接入方式。分析了EDCA的QoS保障技术,并通过仿真模拟了EDCA对VoIP性能的改善。鉴于MAC层的CRC机制要求分组中不能存在任何错误,否则会引起MAC重传,但实际的语音业务采用小包发送,能够容忍一定程度的语音比特位错误,提出了一种改进的MAC层CRC机制,让CRC不再保护语音数据,减少MAC重传,从而降低VoIP延时和抖动。仿真结果表明,该机制有效改善了延时和抖动。VoWLAN的容量是一个和QoS紧密联系且非常重要的问题。论文从理论上分析了理想信道条件下802.11b的VoIP容量,仿真结果和理论分析值相符。
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