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随着无线接入技术的发展以及用户对网络要求的提高,同一地区可能存在多种无线网络重叠覆盖的情况,并形成了接入网络的泛在性和异构性。为了提高网络的利用率以及保证用户可以在异构网络间平滑的移动,实现异构网络间的互联互通将非常有必要。垂直切换技术是实现异构网络间互联互通的关键技术也是未来网络研究的热点之一。异构网络间的垂直切换可以在网络的不同层次上实现,如可以在网络层使用移动IP(MIP,Mobile IP)技术,在传输层使用移动SCTP(mSCTP,mobile Stream ControlTransport Protocol)以及在应用层使用会话初始化协议(SIP,Session Initial Protocol)。垂直切换一般由网络发现、切换判决和切换执行三个阶段组成,其中切换判决是垂直切换过程中最核心的部分,切换判决的准确性将直接影响切换的性能。
本文将通过修改标准的mSCTP协议,以提高切换判决的准确性。在mSCTP中存在下面几类切换判决的方法:第一,当发现新的网络时,立即切换到新的网络;第二,根据底层的信号强度为判决因数执行切换判决;第三,根据上层应用类别为切换因数执行切换。本文将以mSCTP路径的往返时延(RTT,Round Trip Time)为切换判决因素在传输层实现切换判决。首先,通过同时考虑mSCTP主路径与备用路径的性能差以及路径时延在单位时间内的变化量对切换判决的影响,提高切换判决的准确性。其次,修改mSCTP切换过程中的拥塞控制机制,将切换后的主路径拥塞控制窗口值设置为路径的可用带宽时延积,提高切换过程的主路径吞吐量,并在mSCTP中增加一对消息,采用包对技术实现路径的可用带宽测量。最后,通过增加路径管理模块实现切换判决与mSCTP基本通信过程的分离,同时减小切换过程中的乒乓效应。本文以UMTS-WLAN异构网络为实验环境。UMTS-WLAN网络之间采用松耦合的互联方式。通过修改NS-2中的SCTP模块,实现改进的切换判决算法的仿真,并从切换过程中的主路径吞吐量和乒乓效应等方面进行分析和比较,体现改进的切换判决算法比现有的判决算法更具优势。