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无线网络移动性管理.doc


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无线Mesh网络移动性管理
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摘要—无线Mesh网络使用多跳连接的方式为宽带网络接入提供了一种新的选择,作为一种对传统网络拓扑的的革命性技术创新,无线Mesh网络不但降低了网络的部署成本,还大大拓展了无线网络的覆盖范围,并减少了对有线网络的依赖,同时还能提供很高的网络带宽。但现有异构无线Mesh 网络缺乏对域间移动切换支持,限制了其对移动性的支持,导致用户在移动时可能出现延迟大,丢包率高的问题。本文针对该问题,介绍了支持域间切换的异构无线Mesh网络层次化切换方案,通过区分域内和域间切换,降低切换时延。并采用缓存策略,有效降低丢包率,支持终端的快速移动
关键词—异构无线Mesh网络;域间切换;域内切换
引言
传统的无线局域网(WLAN)中,每个客户端均通过一条与AP(Access Point)相连的无线链路来访问网络,形成一个局部的BSS(BasicService Set)。用户如果要进行相互通信的话,必须首先访问一个固定的接入点(AP),这种网络结构被称为单跳网络。而在无线Mesh网络中,任何无线设备节点都可以同时作为AP和路由器,网络中的每个节点都可以发送和接收信号,每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。无线mesh网络这种结构的最大好处在于:如果最近的AP由于流量过大而导致拥塞的话,那么数据可以自动重新路由到一个通信流量较小的邻近节点进行传输。依此类推,数据包还可以根据网络的情况,继续路由到与之最近的下一个节点进行传输,直到到达最终目的地为止。
无线 Mesh 网络(Wireless work, WMN)通过多跳为用户提供接入服务,具有高带宽、高覆盖、自组织、自恢复等优点。随着通信技术的发展,WiFi, WiMAX, UWB 等新宽带技术以各异的优点共存,形成异构的 WMN 环境,用户通过接入点(Access Point, AP)来获取 服务。用户的移动或网络的动态变化可能导致需要新的 AP 提供接入,切换(handoff)机制用以保证此过程中用户正在进行的通信不被中断。
针对 WMN 的切换管理,iMesh[1]和 MobiMesh[2]通过在Mesh 域内实现特定主机路由,由节点移动触发路由更新,保证路由表的有效性。但频繁的广播路由更新消息给网络带来大量开销,使网络可扩展性变差。SMesh[3]通过多播组、多个接入点同时为一个终端提供服务,牺牲带宽为代价保证通信的连续,使得网络容量非常有限。以上工作都是研究在一个同构 Mesh 域内终端移动时的切换管理,当发生域间移动,尤其是当终端切换到一个异构的 Mesh 域时,以上方案均不能实现用户通信的持续。
异构 WMN 网络
异构WMN的系统模型如图 1,WMN 中存在 4 类节点,MPP(Mesh Portal Point)是连接 Mesh 网络与有线网络的网关;MP(Mesh Point)节点彼此建立无线链路形成 WMN 主干网; MAP(Mesh Access Point)与 WLAN 中的 AP 具有相同的接入功能,并且具备 MP 的功能;MN为单模或多模终端,通过 MAP 接入 WMN。图 1 为包含 2 个域的异构WMN 场景,域1 和域 2 分别为 WiFi Mesh 和WiMAX Mesh。
图 1 异构无线Mesh模型

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  • 上传人yunde113
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  • 时间2015-06-28