無(wú)線局域網(wǎng)快速切換算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著無(wú)線傳輸技術(shù)的發(fā)展，基于IEEE802.11協(xié)議的無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)得到了大規(guī)模的部署，同時(shí)WLAN上的典型應(yīng)用如實(shí)時(shí)語(yǔ)音應(yīng)用隨之出現(xiàn)。實(shí)時(shí)應(yīng)用對(duì)傳輸延遲和抖動(dòng)比較敏感，而WLAN下BSS切換所帶來(lái)的切換時(shí)延會(huì)造成傳輸延遲的增加、數(shù)據(jù)包的丟失和抖動(dòng)，這嚴(yán)重影響實(shí)時(shí)應(yīng)用的性能。優(yōu)化BSS切換過(guò)程和減小切換時(shí)延是實(shí)時(shí)應(yīng)用在WLAN環(huán)境下得以大規(guī)模部署的重要前提。考慮到現(xiàn)有的數(shù)量眾多的WLAN和保持802.11協(xié)議的一致性，在設(shè)計(jì)新的

2、BSS切換方案時(shí)需要考慮方案的可部署性、可擴(kuò)展性和互操作性。 本文系統(tǒng)的分析了IEEE802.11WLAN的BSS切換過(guò)程，對(duì)BSS切換觸發(fā)、AP選擇機(jī)制和快速切換算法進(jìn)行了深入的研究，提出了一個(gè)完整的基于Station的BSS快速切換方案。論文的研究工作主要包括以下幾個(gè)方面： 1.系統(tǒng)的分析了WLANBSS切換過(guò)程，將其分為切換觸發(fā)、AP選擇和切換執(zhí)行過(guò)程三個(gè)部分，針對(duì)現(xiàn)有研究仍然遺留的問(wèn)題，分別進(jìn)行研究。 2

3、.提出了一種基于動(dòng)態(tài)閾值調(diào)整的BSS切換觸發(fā)機(jī)制，該觸發(fā)機(jī)制由兩個(gè)部分組成：AP信號(hào)強(qiáng)度RSSI值的平滑處理和切換觸發(fā)閾值的動(dòng)態(tài)調(diào)整。RSSI值的平滑處理克服了RSSI值的時(shí)變性和不確定性問(wèn)題；切換觸發(fā)閾值的動(dòng)態(tài)調(diào)整解決了在AP間的頻繁切換問(wèn)題。 3.提出了一種基于探尋時(shí)延的AP選擇機(jī)制，該機(jī)制根據(jù)主動(dòng)探尋過(guò)程中獲得的AP探尋時(shí)延來(lái)選擇AP，綜合考慮了AP所在BSS的鏈路狀況，避免了大量用戶集中選擇某一AP，通過(guò)此AP選擇機(jī)制可

4、以在一定程度上實(shí)現(xiàn)WLAN上的負(fù)載均衡。同時(shí)這種AP選擇機(jī)制不需要AP的協(xié)助完成，保持了協(xié)議的一致性，具有良好的可擴(kuò)展性。 4.提出了一種信道(Channel)區(qū)分選擇一動(dòng)態(tài)Cache的BSS快速切換算法。該算法充分利用802.11b/gWLAN中不交疊信道相對(duì)圍定，對(duì)信道進(jìn)行分類，區(qū)分對(duì)待，有效的提高了主動(dòng)探尋的效率；動(dòng)態(tài)Cache機(jī)制解決了靜態(tài)Cache在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜情況下效率低下問(wèn)題，提高了Cache的可用性。 5

5、.發(fā)計(jì)了一個(gè)基于Station的BSS快速切換方案：SB-FBH，此方案是切換觸發(fā)、AP選擇和快速切換算法的集成。該方案完全在Station上實(shí)現(xiàn)，未對(duì)IEEE802.11協(xié)議進(jìn)行修改，不需要AP的協(xié)助，具有良好的可擴(kuò)展性和可部署性。 6.在設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中對(duì)SB-FBH系統(tǒng)進(jìn)行了開發(fā)實(shí)現(xiàn)，性能測(cè)試表明SB-FBH方案有效的減小了切換時(shí)延，提高了BSS的切換性能。通過(guò)針對(duì)一般切換過(guò)程和靜態(tài)Cache機(jī)制切換算法的比較測(cè)試，有效的反