“动中通”系统切换管理技术研究

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“动中通”系统采用分级网络结构,且无线接入点(RadioAccessPoint,简称RAP)和移动用户均随机运动,RAP间以无线AdHoc网络形式组网。因此“动中通”网络具有网络自组织性、拓扑结构动态变化、节点随机移动、资源有限等特点。“动中通”技术要求在这种整个网络运动的情况下,实现移动用户的实时动态管理,保证用户之间快速建立通信接续和通信,从而保证对用户业务服务质量(QualityofService,简称QoS)的支持。因此“动中通”网络采用何种适宜的切换策略以保持通信的连续性,使移动用户在通信过程中链路的连接状况发生变化时仍能得到相应的服务保障就显得尤为重要。 切换管理作为移动性管理中的一项关键技术,要确保移动用户在通信过程中从一个节点覆盖区移动到另一节点覆盖区时通信的连续性,实现移动通信的无缝隙覆盖,为各种业务模型提供可靠的通信质量。目前存在多种典型的切换管理技术,如蜂窝通信系统切换技术、MobileIP切换技术等。 然而现有的这些技术直接用于“动中通”网络仍有一定的局限性。针对“动中通”系统网络结构动态性、自组织性、业务多样性等特点,本论文借鉴传统的切换管理思想,结合具体业务模型,设计了区分业务的切换触发算法,即实时业务采用移动台控制(MobileControlledHandOver,简称MCHO)的切换方式,并辅以避免乒乓切换的措施;非实时业务采用移动台辅助(MobileAssistedHandOver,简称MAHO)的切换方式,并辅以减少系统开销和路由优化的措施。另外本文提出了增加系统缓存以保证平滑切换的系统方案,并在此方案基础上进一步提出了缓存优化方案。在通信环境动态变化的条件下,这些方案能保证通信的连续性,支持“动中通”网络中各种形式切换。 此外,本论文结合具体业务模型,对“动中通”系统结构进行了优化设计,完善了系统协议栈体系。针对实时业务对时延敏感的特性,采用流传输机制;针对非实时业务分组丢失敏感的特性,采用传输层确认重传机制。这些系统优化方案改善了系统性能,为各种业务提供了更好的QoS支持。 最后,本文针对文中所提出的“动中通”用户切换管理方案和系统优化方案在OPNET仿真环境下搭建了仿真模型,进行了系统仿真实现,并收集不同场景下的仿真数据,比较系统性能参数,验证了方案的可行性和有效性。
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