802.11s无线Mesh网络快速切换机制研究

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"该文提出了一种针对802.11s无线Mesh网络的快速切换方案,旨在优化移动终端在不同接入点间的切换过程,提高数据传输效率和网络性能。该方案基于跨层设计思想,全部在二层实现,整合并改进了802.11s标准中的相关机制,显著降低了切换延迟和丢包率。通过对比,该快速切换机制相比于801.11s草案的标准切换方案,能将切换延时减少2-4倍,丢包数降低2-8倍。" 文章深入探讨了在无线Mesh网络环境下,如何为不具备Mesh功能的移动设备提供高效、低延迟的网络切换服务。802.11s是一种专门用于Mesh网络的IEEE标准,它扩展了802.11的基础架构,增加了网络的自组织能力和冗余路径,以提高网络的可靠性和覆盖范围。然而,标准的802.11s切换过程可能在高速移动场景下导致显著的性能下降,因为这通常伴随着长时间的连接中断和数据丢失。 提出的快速切换机制采用了跨层设计,这意味着它不仅考虑了物理层(PHY)和媒体访问控制层(MAC)的需求,还兼顾了逻辑链路控制层(LLC)的信息处理。这种设计使得在切换过程中可以更快地更新和同步各个层次的状态,从而减少了切换时间。同时,通过改进802.11s中的路由和登记过程,例如采用树形路由结构和优化的MH(Mesh Handover)代理登记方法,该机制进一步降低了数据传输中断的可能性。 仿真结果显示,应用该快速切换机制后,切换延迟显著降低,从2到4倍不等,这意味着用户在移动过程中能够更快地恢复到正常的数据传输状态。此外,丢包率也大幅下降,减少了2到8倍,这意味着数据传输的完整性得到了显著改善,对视频流、在线游戏等实时应用的用户体验有极大提升。 该研究为无线Mesh网络的性能优化提供了一个实用且高效的解决方案,尤其适用于高移动性环境,如智能交通系统、应急通信网络或大规模公共Wi-Fi网络。通过改善移动设备的网络切换过程,该方案有望推动802.11s无线Mesh网络在未来的广泛应用。
2010-04-30 上传
目 录 1. 基本概念 5 1.1. 导频集 5 1.2. 切换基本过程 6 1.3. 切换相关消息 7 1.4. MSC间的硬切换 8 2. 华为 9 2.1. 跨MSC的BSC间软切换 9 2.1.1. 基本原理 9 2.1.2. 软切换信令流程 10 2.2. 硬切换的触发机制和流程 11 2.2.1. 硬切换宏分集 11 2.2.2. 同频硬切换 12 2.2.3. 移动台辅助硬切换 13 2.2.4. HANDDOWN硬切换 15 2.2.5. 直接硬切换 16 2.2.6. 伪导频硬切换 18 2.2.7. HTC(Huawei Transition Carrier )硬切换 19 2.2.8. 同频硬切换无线信令流程 21 2.2.9. HTC信令流程 23 2.2.10. 硬切换核心侧信令流程 24 3. 中兴 31 3.1. 跨MSC的BSC间软切换 31 3.1.1. 基本原理 31 3.1.2. 软切换信令流程 31 3.2. 硬切换的触发机制和流程 33 3.2.1. 同频硬切换 33 3.2.2. 异频Bridge硬切换 33 3.2.3. 移动台辅助硬切换 35 3.2.4. Handdown硬切换 35 3.2.5. 直接硬切换 36 3.2.6. 伪导频硬切换 36 3.2.7. 硬切换触发条件 36 3.2.8. 同频硬切换无线侧信令流程 37 3.2.9. 硬切换核心侧信令流程 38 4. 北电 42 4.1. 跨MSC的BSC间软切换 42 4.1.1. 基本原理 42 4.1.2. 软切换信令流程 42 4.2. 硬切换的触发机制和流程 44 4.2.1. RTD (Round Trip Delay) Trigger(基于移动台和基站之间的环路传播延时) 44 4.2.2. Pilot Beacon Trigger (基于导频信标强度) 45 4.2.3. G3G2Hardhandoff enabled Trigger 45 4.2.4. 无线侧信令流程 46 4.2.5. 硬切换核心侧信令流程 47 5. 朗讯 48 5.1. 跨MSC的BSC间软切换 48 5.1.1. 基本原理 48 5.1.2. 软切换信令流程 49 5.2. 硬切换的触发机制和流程 50 5.2.1. 阿朗硬切换触发机制 50 5.2.2. 硬切换的几种主要的方法 50 5.2.3. 硬切换无线侧信令流程 53 5.2.4. 硬切换核心侧信令流程 55 6. 三星 58 6.1. 跨MSC的BSC间软切换(无话路迁移) 58 6.1.1. 基本原理 58 6.1.2. 软切换信令流程 59 6.2. 硬切换的触发机制和流程 59 6.2.1. 切换相关模块(MCC) 59 6.2.2. 同频硬切换(Inter-MSC) 60 6.2.3. Dummy FA/HPBA/Pilot Beacon 61 6.2.4. Multi hard handoff 63 6.2.5. Inter-cell Hard Handoff(by dummy) 65 6.2.6. 不使用dummy/HPBA/Pilot Beacon的硬切换消息 65 6.2.7. Inter-cell Hard Handoff (Enhanced Hard Handoff) 67 6.2.8. Intra-cell Hard Handoff 67 7. 摩托罗拉 69 7.1. 跨MSC的BSC间软切换 69 7.1.1. 基本原理 69 7.1.2. 软切换信令流程 70 7.2. 硬切换原理的触发机制和流程 71 7.2.1. Pilot Beacon方式 71 7.2.2. DAHO方式 72 7.2.3. 移动台辅助硬切换(MAHHO) 72 7.2.4. 信令流程 72