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随着互联网、计算机与通信技术的发展,网络资源日益庞大,网络带宽消耗严重。同时用户利用手机等终端设备接入无线局域网收看点播视频、电视直播等内容的需求越来越大。研究者们想到利用无线组播技术来有效节省带宽,同时解决传输实时性和大量用户接入的问题。对比有线组播,无线组播技术还不成熟,IEEE802.11协议关于组播的机制和算法还不完善,无线组播技术面临暂无反馈机制、丢包严重与可靠性差及组播速率低等问题。针对部分上述问题,本文进行了以下研究: 首先,本文以IEEE802.11b/g标准为基础,在前人单播模型的基础上,建立组播分布式协调功能(DCF)模型,并结合物理层调制及信道模型,研究了网络吞吐量、传输距离等IEEE802.11无线组播传输的性能,并计算了无线组播的吞吐量门限。NS-3仿真实验结果表明,此模型能够较为准确地描述基于802.11协议无线组播的传输特性;同时给出的无线网络传输门限,能够为网络设计和网络优化提供参考。 其次,通过搭建组播实验环境,研究了不同的802.11技术下无线流媒体组播的性能及存在的问题。研究证明采用的无线组播速率必须足够承载视频流的码率需求,否则将会有大量的被拥塞的数据包丢失或者产生数据包乱序的问题,造成接收端视频质量的急剧恶化。可预见依据传输情景合理调整无线组播的传输速率是解决以上流媒体组播问题的有效途径之一。 之后,针对组播速率低,不能满足传输需求的问题,在接收站点信道状况不变的场景下,提出了基于最大公平性的组播速率自适应方案。修改互联网组管理协议(IGMP)使得报文携带接收端信噪比信息,AP利用接收SNR信息确定每个站点支持的最大组播接收速率。同时设计公平性最优分组算法,引入整体公平性评价方法对接收站点分组,在保证网络整体吞吐量的基础上选择整体公平性最优的分组方法进行分组组播。NS-3仿真结果表明,本文所提方案能够在不同传输情景下保证整体吞吐量与传输视频码率一致,高接收速率站点受到低接收速率站点的影响较小,同时整个网络具有相对较优的整体公平性。 最后,针对信道状况变化的场景,提出了改进ARF算法的组播速率自适应机制。该机制通过修改组播接收站点的反馈机制,使得多个站点可以同时反馈NACK帧,而AP利用信道空闲状态来判断有无接收站点接收组播帧失败,利用接收站点的反馈结合ARF算法来完成对未来无线组播速率的调整。仿真结果表明,该机制能够较好的根据接收站点信道状况变化调整组播传输速率,提高组播网络吞吐量。