無線局域網(wǎng)快速切換算法的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著無線傳輸技術的發(fā)展，基于IEEE802.11協(xié)議的無線局域網(wǎng)(WLAN)得到了大規(guī)模的部署，同時WLAN上的典型應用如實時語音應用隨之出現(xiàn)。實時應用對傳輸延遲和抖動比較敏感，而WLAN下BSS切換所帶來的切換時延會造成傳輸延遲的增加、數(shù)據(jù)包的丟失和抖動，這嚴重影響實時應用的性能。優(yōu)化BSS切換過程和減小切換時延是實時應用在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，在設計新的

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

3、.提出了一種基于動態(tài)閾值調(diào)整的BSS切換觸發(fā)機制，該觸發(fā)機制由兩個部分組成：AP信號強度RSSI值的平滑處理和切換觸發(fā)閾值的動態(tài)調(diào)整。RSSI值的平滑處理克服了RSSI值的時變性和不確定性問題；切換觸發(fā)閾值的動態(tài)調(diào)整解決了在AP間的頻繁切換問題。 3.提出了一種基于探尋時延的AP選擇機制，該機制根據(jù)主動探尋過程中獲得的AP探尋時延來選擇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，通過此AP選擇機制可

4、以在一定程度上實現(xiàn)WLAN上的負載均衡。同時這種AP選擇機制不需要AP的協(xié)助完成，保持了協(xié)議的一致性，具有良好的可擴展性。 4.提出了一種信道(Channel)區(qū)分選擇一動態(tài)Cache的BSS快速切換算法。該算法充分利用802.11b/gWLAN中不交疊信道相對圍定，對信道進行分類，區(qū)分對待，有效的提高了主動探尋的效率；動態(tài)Cache機制解決了靜態(tài)Cache在網(wǎng)絡環(huán)境復雜情況下效率低下問題，提高了Cache的可用性。 5

5、.發(fā)計了一個基于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上實現(xiàn)，未對IEEE802.11協(xié)議進行修改，不需要AP的協(xié)助，具有良好的可擴展性和可部署性。 6.在設備驅(qū)動程序中對SB-FBH系統(tǒng)進行了開發(fā)實現(xiàn)，性能測試表明SB-FBH方案有效的減小了切換時延，提高了BSS的切換性能。通過針對一般切換過程和靜態(tài)Cache機制切換算法的比較測試，有效的反