WLAN中快速切换机制的研究与实现

论文摘要

随着移动通信技术的发展,无线局域网(WLAN)凭借其自身的优越性而取得了快速发展。同时,用户对网络的要求也呈现上升趋势,主要表现在网络对移动性的支持和业务的多样化,特别是VOIP等实时业务的出现,给现有网络带来了严峻的挑战。如何满足用户在移动环境下对服务质量的要求是必须解决的首要问题。本文主要研究WLAN中快速切换机制,降低移动切换过程中的时延及丢包率,满足VOIP等业务对切换时延和丢包率的要求,具有非常重要的现实意义。本文首先对研究背景及研究意义进行简要介绍,然后在分析无线局域网技术、移动IPv6(MIPv6)、快速移动IPv6(FMIPv6)等技术的基础上,讨论了WLAN中快速切换机制的研究现状及研究意义。本文首先从如何降低二层扫描时延和丢包率的基础上出发,提出了基于快速傅立叶变换(FFT)的信号强度衰减检测算法和基于网络拓扑结构的选择性AP同步扫描算法的二层切换机制。本文进一步研究分析了影响三层切换时延的因素,提出了三层切换预测算法和无缝移动检测算法,将三层移动检测时延降低为零;同时,提出了家乡代理(HA)双路转发算法和目标路由器缓存算法,降低了三层切换中的丢包率。最后,利用相关的软、硬件设备,搭建真实的网络环境,对本文所提出的算法进行了实验验证。本文分别从二层和三层的角度出发,对如何降低WLAN中水平切换时延进行了有意义的探索研究,降低了移动切换时延,取得了一定的成果;并通过搭建实验环境,构建系统,对本文提出的算法进行了验证,对实际应用具有一定的参考价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究目标及意义
• 1.3 本文的内容结构
• 第2章 无线局域网技术介绍
• 2.1 基本缩略词
• 2.2 无线局域网标准及组成
• 2.2.1 无线局域网标准
• 2.2.2 无线局域网的组成
• 2.3 移动IPv6协议
• 2.3.1 移动IPv6的工作原理
• 2.3.2 Fast IPv6协议
• 2.4 本章小结
• 第3章 WLAN中水平切换的二层切换机制研究
• 3.1 WLAN中的水平切换
• 3.1.1 二层切换过程分析
• 3.1.2 研究现状
• 3.2 关键技术研究
• 3.2.1 基于FFT信号强度衰减检测算法
• 3.2.2 基于psm的同步扫描算法
• 3.2.3 基于网络拓扑结构的选择性AP搜索算法
• 3.3 基于同步扫描算法和切换预测的二层切换机制的实现
• 3.3.1 基于FFT的速度自适应二层切换预测算法
• 3.3.2 FFT算法对乒乓效应的响应
• 3.3.3 基于FFT和同步扫描算法的二层切换机制
• 3.4 本章小结
• 第4章 WLAN中水平切换的三层切换机制研究
• 4.1 WLAN间的水平切换
• 4.1.1 三层切换过程分析
• 4.1.2 研究现状分析
• 4.2 关键技术研究
• 4.2.1 无缝移动检测技术
• 4.2.2 基于切换预测的多路转发和路由器缓存
• 4.3 WLAN间水平切换仿真结果
• 4.3.1 WLAN间水平切换时延
• 4.3.2 WLAN间水平切换丢包率
• 4.4 本章小结
• 第5章 WLAN中水平切换系统的设计与实现
• 5.1 移动管理系统详细设计
• 5.1.1 WLAN二层切换预测及切换执行流程
• 5.1.2 WLAN接口地址配置流程
• 5.1.3 WLAN间三层切换预切换和数据缓存请求流程
• 5.1.4 WLAN间三层切换和接入通知流程
• 5.2 WLAN中水平切换系统测试
• 5.2.1 WLAN中的纯二层切换测试
• 5.2.2 WLAN间的水平切换测试（二、三层）
• 5.3 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 研究工作存在的问题分析
• 6.3 未来工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间完成的论文