论文部分内容阅读
随着无线传输技术的发展,基于IEEE802.11协议的无线局域网(WLAN)得到了大规模的部署,同时WLAN上的典型应用如实时语音应用随之出现。实时应用对传输延迟和抖动比较敏感,而WLAN下BSS切换所带来的切换时延会造成传输延迟的增加、数据包的丢失和抖动,这严重影响实时应用的性能。优化BSS切换过程和减小切换时延是实时应用在WLAN环境下得以大规模部署的重要前提。考虑到现有的数量众多的WLAN和保持802.11协议的一致性,在设计新的BSS切换方案时需要考虑方案的可部署性、可扩展性和互操作性。
本文系统的分析了IEEE802.11WLAN的BSS切换过程,对BSS切换触发、AP选择机制和快速切换算法进行了深入的研究,提出了一个完整的基于Station的BSS快速切换方案。论文的研究工作主要包括以下几个方面:
1.系统的分析了WLANBSS切换过程,将其分为切换触发、AP选择和切换执行过程三个部分,针对现有研究仍然遗留的问题,分别进行研究。
2.提出了一种基于动态阈值调整的BSS切换触发机制,该触发机制由两个部分组成:AP信号强度RSSI值的平滑处理和切换触发阈值的动态调整。RSSI值的平滑处理克服了RSSI值的时变性和不确定性问题;切换触发阈值的动态调整解决了在AP间的频繁切换问题。
3.提出了一种基于探寻时延的AP选择机制,该机制根据主动探寻过程中获得的AP探寻时延来选择AP,综合考虑了AP所在BSS的链路状况,避免了大量用户集中选择某一AP,通过此AP选择机制可以在一定程度上实现WLAN上的负载均衡。同时这种AP选择机制不需要AP的协助完成,保持了协议的一致性,具有良好的可扩展性。
4.提出了一种信道(Channel)区分选择一动态Cache的BSS快速切换算法。该算法充分利用802.11b/gWLAN中不交叠信道相对围定,对信道进行分类,区分对待,有效的提高了主动探寻的效率;动态Cache机制解决了静态Cache在网络环境复杂情况下效率低下问题,提高了Cache的可用性。
5.发计了一个基于Station的BSS快速切换方案:SB-FBH,此方案是切换触发、AP选择和快速切换算法的集成。该方案完全在Station上实现,未对IEEE802.11协议进行修改,不需要AP的协助,具有良好的可扩展性和可部署性。
6.在设备驱动程序中对SB-FBH系统进行了开发实现,性能测试表明SB-FBH方案有效的减小了切换时延,提高了BSS的切换性能。通过针对一般切换过程和静态Cache机制切换算法的比较测试,有效的反映了SB-FBH系统在切换性能上的提高。
本文的研究内容来源于网络实验室与中兴通讯公司合作研究项目“区分多业务的AP间快速切换”。