移動(dòng)WiMAX網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)切換方案研究.pdf

1、IEEE 802.16e移動(dòng)寬帶無線接入標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)推進(jìn)了多媒體業(yè)務(wù)與無線移動(dòng)融合，也引發(fā)了對(duì)于移動(dòng)寬帶無線接入技術(shù)問題的思考，其中包括小區(qū)切換問題。移動(dòng)用戶的日益增加，大量高速多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的出現(xiàn)都對(duì)WiMAX系統(tǒng)容量提出挑戰(zhàn)。如何設(shè)計(jì)合理的切換方案，引導(dǎo)移動(dòng)用戶及時(shí)并智能地進(jìn)行WiMAX小區(qū)切換成為一項(xiàng)值得研究的課題。 針對(duì)這一問題，本文提出了一種新型的基于容量估計(jì)和鄰居廣播技術(shù)的WiMAX切換方案，該方案適用于多WiMAX小

2、區(qū)覆蓋的網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，在移動(dòng)用戶數(shù)多，數(shù)據(jù)流量大的易擁塞網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，該方案具有比較明顯的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化作用。 根據(jù)研究過程，本文首先對(duì)WiMAX協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)以及現(xiàn)有的小區(qū)切換方案中的算法、策略、控制模式以及切換技術(shù)做了基礎(chǔ)研究和介紹。在各小區(qū)切換方案中，本文深入研究了適用于移動(dòng)WiMAX網(wǎng)絡(luò)的802.16g快速切換技術(shù)，對(duì)該技術(shù)的系統(tǒng)性能進(jìn)行了理論分析和網(wǎng)絡(luò)仿真驗(yàn)證，并得到結(jié)論，即快速切換技術(shù)能夠降低切換丟包率，但并不能有效解決網(wǎng)絡(luò)擁塞環(huán)境造

3、成的持續(xù)丟包問題，具有一定局限性。 通過總結(jié)現(xiàn)有小區(qū)切換方案與WiMAX網(wǎng)絡(luò)特性相結(jié)合的難點(diǎn)與問題，本文隨之提出新型的基于容量的小區(qū)切換方案。其中的創(chuàng)新點(diǎn)包括：方案基于WiMAX小區(qū)容量估計(jì)和鄰居廣播技術(shù)，以小區(qū)有效空閑容量為策略觸發(fā)切換，從而達(dá)到基站間流量均衡；方案系統(tǒng)模型中根據(jù)IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)中OFDM物理層定義提出了一種準(zhǔn)確估算WiMAX基站有效容量的理論公式；方案同時(shí)設(shè)計(jì)了一項(xiàng)原創(chuàng)的全局切換概率參數(shù)，能夠簡(jiǎn)單有

4、效地控制小區(qū)切換問題中的“切換同步效應(yīng)”。 本文研究工作量中一個(gè)重要部分在于實(shí)現(xiàn)移動(dòng)WiMAX網(wǎng)絡(luò)小區(qū)切換的仿真。由于NS-2仿真軟件本身不提供WiMAX網(wǎng)絡(luò)和WiMAX小區(qū)切換的支持，研究過程中對(duì)NS-2和NIST移動(dòng)擴(kuò)展包的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入研究，并通過修改不同類文件中的大量源代碼構(gòu)架了NS-2下支持WiMAX小區(qū)切換的仿真環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了本文提出的切換方案。通過對(duì)提出的切換方案進(jìn)行仿真，證實(shí)該方案可以有效降低網(wǎng)絡(luò)擁塞，快速顯著