随着无线通信技术的飞速发展,基于IEEE802.11系列标准的无线局域网已经渗透到了人们生活工作的方方面面。由于无线局域网对高速移动的支持欠佳且有覆盖范围的限制,导致高速移动环境下站点切换非常频繁,切换延迟和丢包严重降低了服务质量。随着语音、视频等实时性要求很高的无线多媒体业务在高速轨道交通中的普及,如何降低切换延迟并且减少丢包正成为无线局域网技术的研究热点,针对快速轨道交通的无线局域网快速切换研究意义重大。论文首先简述了IEEE802.11的协议体系,包括MAC层的两种访问机制、载波监听机制、802.11n的MAC层增强的帧聚合和块确认机制。详细介绍了MAC层切换过程的三个阶段,并就切换时延进行具体分析,发现了扫描延时是导致切换延时的主要原因。将切换分为单网卡切换和双网卡切换两大机制,从可靠性、切换效率、实现复杂度和经济开销四个方面进行对比分析,证明了采用双无线网卡切换是综合而言最有效的方法。然后,结合双无线网卡软切换的基本工作原理,提出了实现双网卡切换的两种工作模式：单路由单网桥(SRSB)模式和双路由(DR)模式,介绍了它们不同的工作原理及实现方法。单路由单网桥切换模式指主备网卡共用一个IP,交替传输与扫描工作,并及时发送ARP响应包进行路由更新,使数据传输和切换的多个过程可以近似并行完成。双路由切换模式利用缓存思想,双网卡通过两条路径发送数据、单条路径返回数据,实现切换时数据包不丢失,并利用OSPF协议在网络拓扑发生变化时及时更新路由。最后对两种软切换模式进行仿真分析和实验验证,从响应时间、吞吐量、丢包率和延时抖动四个方面进行评价,验证了单路由单网桥和双路由均是能够保证服务质量的快速切换方法。