异构无线mes网络切换机制研究.pdf

摘要 摘 要 传统的无线网络(如WLAN，WPAN，WMAN等)采用无线单跳的接入方式， 覆盖范围非常小，部署成本颇高。为克服以上缺点，无线Mesh网络体系结构应 运而生。无线Mesh网络采用多跳连接的方式，具备高覆盖、低成本、高兼容性 及移动性的特点，正得到越来越广泛的研究和应用。 ．随着无线通信技术的发展，各种无线接入技术，如WiFi、WiMAX、UWB等， 为用户提供了多种多样的网络服务体验。由同种通信技术构成的同构无线Mesh 网络逐渐向异构无线Mesh网络融合的方向发展。不同的无线接入网络间不再是 孤立的，而是采用Mesh的结构连接起来，形成异构的无线Mesh网络。未来的终 端用户可能配备若干个不同的网络接口，可以在适当的时候接入当前最适合的网 络。切换管理是实现终端用户在多个网络间漫游的关键技术。目前异构网络间的 切换管理研究主要集中在蜂窝网络与无线局域网两种网络融合的环境，这些应用 于单跳网络的切换方案并不适用于异构无线Mesh网络环境。 本文针对用户根据网络质量变化主动切换接入网络的需求，研究移动终端的 移动规律，提出了基于隐马尔可夫模型的移动预测机制，为切换做好提前准备。 当前大多切换都是以RSSI下降、网络服务质量下降等作为触发指标，这是一种被 动的切换触发，往往带来较大的切换时延和服务质量的下降。并且，随着无线接 入网络的大规模部署，各种无线网络形成大量的相互覆盖区域，终端用户的网络 切换不应该仅仅限于接入网络的服务质量下降才开始寻找新的可用网络，用户应 该可以随时探测当前最佳的网络进行接入获得服务。本文建立的隐马尔可夫移动 预测模型，可以预测出移动终端的未来位置，为切换做好提前准备工作，从而降 低切换时延，提高网络的服务质量。 本文针对无线Mesh网络的特性，提出了适用于多跳环境的异构无线Mesh网 络层次化平滑切换方案。本方案将异构无线Mesh网络的域内切换和域间切换区 分处理，分别采用不同的切换管理流程。仿真实验证明，采用本方案大大降低了 平均切换延迟，通过缓存策略，大大降低了切换过程中的丢包。 本文在对现有的无线Mesh网络、异构无线网络切换管理研究进行充分调研 分析的基础上，针对Mesh结构的网络特性，提出了基于隐马尔可夫模型的移动 预测机制和高性能的层次化切换方案，同时在实验仿真方面做出了积极的尝试。 本文对于异构无线Mesh网络的切换管理、网络接入控制等相关研究具有理论指 导和实践意义。 关键词：无线Mesh网络，异构无线网络，异构无线Mesh网络，水平切换，垂直 切换，隐马尔可夫模型，移动预测 Abstract Abstract networkssuchas Intraditionalwireless WLAN，WPAN，WMAN，wireless terminalsaccesstheIntemet a wirelessconnectiontotheaccess one—hop through network wirelesstransmissionisdistance wireless one．hop limited，the point．As tradional access mustconnect callnotbe networks，the coverage verylarge．In points tothewired the costscouldbe WirelessMesh network，SO veryhigh．