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技術應用標題：WLAN與WPAN的QoS機制對比分析( 四 )

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每個CFP周期分為治理時隙（STAS,即ManagementTimeSlot）和確保服務的同步時隙（GTS,即GuaranteedTimeSlot） ， GTS用于傳輸同步媒體業務流和異步數據 ， 如圖6所示 。在CFP周期內所有的傳輸機會都開始于預先設定好的時隙 ， 時隙的設定通過PNC與各DEV交互信標幀中流量映射信息單元（TrafficMappingInformationElement）來完成 。在DEV分配到的GTS時隙中 ， DEV可以在滿足傳輸時間不超過規定時長的條件下自行決定傳輸數據的長度 。所有的GTS時隙的長度都是不固定的 。有些GTS是動態改變的 ， 即這些時隙在不同超幀中的位置是隨時改變的 。有些GTS的位置在一段時間內是基本固定的 ， 即PNC雖然可以修正這些GTS時隙的位置 ， 但是需要得到利用該時隙收發數據的DEV的同意方可,這樣的時隙可以用來支持CBR業務 。對于MTS時隙 ， 可以用來在CAP周期中傳輸認證、關聯命令等 。
在802.15.3網絡中 ， QoS可以通過對每一個業務流的預約來簡單地實現 。DEV先向PNC詢問自己的QoS請求能否被信道時間治理器（CTManager）滿足 ， 假如這些QoS請求得到PNC的許可 ， 就會在鏈路層和IP層之間為此業務流建立專門的流標識 。這種PNC與DEV之間相對獨立的請求-應答機制很有效地降低了協議的復雜度 ， 即在低層（鏈路層）并不需要實現太多復雜的功能 。同時 ， 由于在網絡層的QoS研究已經建立起一套關于資源預約、分配調度的機制 ， 從而可以使鏈路層與當前主流網絡層協議密切配合 。避免了網絡分層結構帶來的層與層之間的獨立和冗余而導致的協議效率低下 。資源預約的方式使得網絡資源的達到最佳的利用 ， 從而可以更好、更高效地規劃網絡的使用 ， 提供可靠的QoS保障 。但是 ， 這種方式有時候也會帶來過多的開銷 ， 如網絡必須傳輸信令消息以提供資源預約 ， 因此各種應用在數據收發之前會有一段延時 。
802.15.3MAC協議另外一個優點是其網絡和應用的獨立性 。目前很多鏈路層以上的協議標準如IP、USB、IEEE1394等正在制訂服務匯聚子層（SSCS,即ServiceSpecificConvergenceSub-layers）來支持與IEEE802.15.3鏈路層的平滑過渡和整合 ， 圖7給出了IEEE802網絡、IEEE1394、USB2.0等上層應用基于802.15.3MAC層的實現示意圖 。
四、IEEE802.11e與IEEE802.15.3的對比分析
上文討論了IEEE802.11e與IEEE802.15.3兩種MAC協議在提供QoS方面各自的特點 。由于面向的對象和應用的不同 ， 兩種協議有著本質的區別 。
1.媒體訪問機制
媒體訪問機制是IEEE802.11e與IEEE802.15.3最大的差別 。802.11e采用隨機爭用和輪詢相結合的訪問控制 ， 而802.15.3采用基于中心式的調度機制 。兩種方式都有各自的優點和缺點 。當網絡大部分帶寬用來進行對等進程的通信（pere-to-pere）時適合于采用調度機制 ， 例如多媒體家庭網絡中常見的業務 ， 各設備之間以對等進程的方式大量傳送多媒體數據流 ， 相比于輪詢方式 ， 調度機制可以有效地提高網絡的效率 。同時 ， IEEE802.l5.3基于時隙的超幀結構也降低了每個節點的實現復雜度 ， 進而可以有效降低功耗 ， 提高了電池壽命 。進一步講 ， 由于每個DEV可以在預定的時間內完成數據的收發 ， DEV可以在不影響當前網絡連接的情況下利用超幀中沒有分配的時隙進行信道掃描 ， 或者尋找信號強度更好、負載更小的其他微網 。
IEEE802.11eHCF的輪詢方式在WLAN的骨干網的工作方式（InfrastrUCtureNetwork）時可以提供很高的效率 ， 此時大部分的網絡帶寬用于AP與STA之間的數據收發 。由于CF-Poll信息已經加載到數據幀中 ， TxOP的持續時間已經寫入QoS控制域中 ， 論詢方式對于AP與STA之間的數據收發不會引入額外的開銷 。由于HC可以獲知網絡中所有的數據傳輸 ， 并且HC可以根據QoS控制域中第8～15bit的信息實時地了解每一個QSTA的業務隊列 ， 從而可以跟有效地對網絡資源進行分配 。通過調整TxOP ， HC能夠對于帶寬預約、臨時性網絡擁塞作出迅速響應 。這種迅速響應機制對于優化VBR業務中無線帶寬的分配是非常有利的 。

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