基于ieee802.11r的无线局域网快速切换研究

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1、分类号:密级:UDC:单位代码:10078华北水利水电大学硕士学位论文基于IEEE802.11r的无线局域网快速切换研究THESURVEYOFFASTHANDOFFINIEEE802.11rWLANS研究生姓名：吴富强指导教师：李秀丽专业名称：计算机科学与技术所在学院：信息与工程学院2014年5月万方数据万方数据独立完成与诚信声明本人郑重声明：所提交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果并撰写完成的。没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。文中除已经标注引用的内容外，本学位论文中不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不

2、包含为获得华北水利水电大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名：保证人（导师）签名：签字日期：签字日期：学位论文版权使用授权书本人完全了解华北水利水电大学有关保管、使用学位论文的规定。特授权华北水利水电大学可以将学位论文的全部或部分内容公开和编入有关数据库提供检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段复制、保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文原件或复印件和电子文档。（涉密的学位论文在解密后应遵守此规定）学位论文

3、作者签名：导师签名：签字日期：签字日期：万方数据万方数据摘要基于IEEE802.11r的无线局域网快速切换研究摘要由于具有成本低、部署简便和维护容易的特点，无线局域网近几年发展迅速。同时，现代移动通信技术支持多媒体实时应用。因此在无线局域网中，人们期待使用移动设备获得好的多媒体实时应用服务质量。从一个AP服务范围移动到另外一个AP的服务范围的过程中，移动设备会出现切换时延。切换时延达到几百毫秒甚至更长。然而，多媒体实时应用对延迟时间十分敏感，电信标准化部门规定语音服务的单方向延迟时间推荐标准为50ms以下。因此，减少切换时延十分重要。无线局域网切换过程由切换检测、扫描、

4、认证和重关联组成。切换检测主要为了提高STA的服务质量。当前，STA和AP失去连接之后开始切换，STA在切换之前的传输质量已经不能满足多媒体实时应用的要求。随着IEEE802.11标准的不断完善，扫描时延，认证时延和重关联时延也不断发生变化。从安全性上看，切换时延经历了三个阶段。在所有阶段中，扫描时延都是最耗时的部分。IEEE于2008年发布的IEEE802.11r标准主要对认证和重关联阶段时延进行了优化，使得切换时延大大减少。但是，协议没有对扫描时延进行优化。基于此，本文的研究工作将对扫描阶段进行优化并结合IEEE802.11r协议从整体上减少切换时延。论文通过对无线

5、局域网快速切换理论的研究，提出了一种基于IEE802.11r快速切换结合RSSI趋势和移动方向向量的扫描优化算法。论文主要在以下几个方面进行了研究：（1）添加切换触发条件：STA将会在RSSI下降到阈值时触发切换，有效的提升了STA的传输质量。（2）减少扫描时延：STA使用添加位置方向的邻居图算法选择目标AP并在移动过程中利用移动方向向量对邻居AP进一步筛选，选择移动正方向向量夹角最小的邻居AP作为切换目标AP。这样，STA可以减少切换过程中的扫描信道数和扫描AP数，从而减少扫描时延。最后，论文使用NS-2模拟软件对设计的算法进行实验。实验结果表明该算法有效的减少了ST

6、A的切换时延。关键词：无线局域网；IEEE802.11r；NS-2；快速切换；RSNI万方数据华北水利水电大学硕士学位论文II万方数据ABSTRACTTHESURVEYOFFASTHANDOFFINIEEE802.11rWLANSABSTRACTDuetothelowcost,simpledeploymentandeasymaintenance,WLANisdevelopingrapidlyinrecentyears.Atthesametime,Modernmobilecommunicationstechnologysupportsreal-timemultimedia

7、applications.Therefore,intheWLAN,peopleexpecttousemobiledevicestogetgoodQoSofreal-timemultimediaapplication.Mobiledevicehastobreakitsconnectionwithitsoldaccesspoint(AP)beforeconnectingtoanewAP.Thismayresultinlonghandofflatency.Handofflatencymayreachhundredsofmillisecondso