基于wimax网络的切换管理研究

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1、基于WiMAX网络的切换管理研究摘要基于IEEE802.16协议族的WiMAX网络将按照固定、游牧、移动的趋势发展,其中802.16e协议是面向全而移动性的。802.16e对接口物理媒体控制层(PHY)做了重大改进，并在媒体接入控制层(MAC)增加了切换流程等新特性。文中给出了WiMAX的网络系统结构，详细描述/WiMAX网络系统结构中有关系统内和系统间两种主要的切换方式，介绍了其切换机制,并给出了其切换流程图和主要切换步骤。4、引言随着IEEE802.16e标准的正式通过⑴，无线城域网(Wirele

2、ssMAN)的发展进入到一个新阶段，即全面支持移动性阶段。为支持6GHz以下120km/h的移动速度，802.16e对物理层(PHY)做了重大改进，并在媒体接入控制层(MAC)増加了切换流程等新特性。从协议进展的旳程可以看出，WiMAX网络的发展趋势为固定-游牧t移动［2］,并将最终成为全面支持移动性的网络。WiMAX网络具备支持漫游和移动业务的能力，英移动性管理对网络结构产生了较大的影响，移动性管理主要是在整个服务网络内有效的支持终端的漫游和移动，涉及位理管理和切换管理两部分。共中切换管理是在终端移

3、动状态F，保障激活业务的服务质屋，将对WiMAX网络结构以及组网方式冇着重要的彫响［3］。2,WiMAX网络系统结构作为WiMAX网络的参考架构，整个网络分成接入网(WiMAX_AN)和核心网(WiMAX_CSN)两人部分，WiMAX网络系统结构如图1所示。图1WiMAX网络系统结构WiMAX网络系统结构主要包括WiMAX接入网(WiMAX一AN)和WiMAX核心网(WiMAX_CSN)。WiMAX_AN为WiMAX用户提供无线接入，主:要包括基站、基站控制器、接入网关等功能实体：WiMAX_CSN为

4、WiMAX用户提供IP连接服务，包含很筋功能实体，例如路由器、AAA代理/服务器、用户数据庫、互联网关等。3、WiMAX网络的切换管理切换管理是在终端移动状态下，保障激活业务的服务质虽。WiMAX网络系统的切换上要佇系统内切换和系统间的切换。3.1系统内切换L2的移动一般是指在同一个ASNGW下的移动，对于L2的移动性管理方案，主要支持802.16e协议中规定的各种切换，描述intra-ASN切换(层2切换)的触发机制和切换流程,对于intra-ASN切换,采用了R8接口实现BS间的通讯。切换场景主要

5、参考图2的网络参考模酸。图2网络参考模型3.1.1切换机制在OFDMA系统中，MS或BS主要根据CINR來决定切换。为了获得准确可靠的CINR值，MS应该连续测虽邻区BS信号并在一个给定的时间内计笄出CINR平均值。在各种切换类型中，这种连续的CINR测呈都是必须的。根据802.16e协议规定，可以通过扫描谜求和扌■!描响应消息使MS周期扫描邻区BSo当MS在切换区时,应该通过扫描请求消息巾请进行周期打描（BS也可以主动要求MS进行周期打描）。通过扫描测量，MS得到邻区BS的CINR和当前服务BS（s

6、-BS）的CINR值进行比较从而决定是否发起切换。3.1.2切换流程无论发起方是BS还是MS,目标BS（t-BS）的决策方既可以是BS也可以是MS：MS经过扫描可能作出决定选取t・BS：MS通过MOB-MSHO-REQ消息反馈测僦结果给s-BS.

7、j己不能作决处；然后s-BS作决策选取哪个t-BS。图3MS发起MM_UnRegister：该消息从ServingBS发送到ASNGW.告诉ASNGW拆掉对应MS在s-BS±的业务流通道（R6隧道）。MM_Register：该消息从t-BS发送到ASNGW.

8、告诉ASNGW对应的MS业务流数据可以发送新的s-BS.3.2系统间切换跨ASN-GW切换可采用以下两种方式实现：基于标准MobileIP（简称MIP）方式和基于代理MIP方式。3.2.1基于MIP的切换跨ASN-GW的切换是由网络侧发起的，有两种切换方式：基本MIP切换和FMIP快速切换。基于MIP的切换流程是标准的MIP流程。这种方式中，MIP客户端驻留在MS上，MS实现MIP功能，而ASN-GW承担FA功能，其基木MIP切换流程如图4所示。图4基本MIP的Inter-ASNGW切换主耍流程步骤：

9、（"切换的触发条件发生；（2）基于Intra-ASN的移动爭件或系统的资源优化流程，ASN-GW的FA模块将向MS发送FA代理公告消息；（3）根据IETF的MIP标准，MS在收到带有新CoA转交地址的FA代理公告后，向HA发送MIP注册消息，以保证MS会话连续性；（4）FA向HA转发MIP注册消息；（5）HA返回MIP注册应答：（6）FA向MS返HMIP注册应答。随着移动IP技术的发展，出现了移动IP快速切换（FMIPV6）[4],在此我们结合WiMAX