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B3G无线异构网络的切换技术研究
2008年2月20日 13:35  泰尔网  作 者:牛奔 唐睿 林辉

    ●当前基站选定目标基站,作出切换判决;

    ●当前基站与目标基站进行通信,通知切换结束。

    (2)集中式方案

    该方案的基本思想是需要有一个中央控制节点,即RRM服务器负责切换判决。RRM服务器周期性地与基站进行通信,获取RTTM,从而随时能够获知基站的状态,判断其是否处于或者接近过载状态,向用户终端提供切换所需的候选基站列表。RRM服务器与基站间的通信也可以采取按需通信的方式,即如果有切换判决的需求,RRM服务器才从基站处获取RTTM。若采取周期性的通信方式,由于没有从基站处要求获取RTTM的时延,判决速度会加快,有利于减少切换时延。但是如果通信周期设置过长,RRM服务器中存储的基站状态跟不上基站目前的更新状态,会造成切换误操作;如果通信周期过短,会增加网络的信令开销,因此需要根据系统的需求对RRM服务器与基站的通信方式进行折中选取。

    切换过程如下:

    ●基站、用户终端或RRM服务器发起切换请求;

    ●RRM服务器从基站处获取RTTM(或者查询已有的度量值);

    ●RRM服务器选定目标基站,作出切换判决;

    ●RRM服务器与目标基站通信,通知切换结束。

    (3)分布/集中混合式方案

    在该方案中,由当前基站作出切换判决,RRM服务器在必要的情况下对基站的切换判决起辅助作用。由于当前基站只能从其相邻基站获取信息,而RRM服务器能够从接入网内所有的基站处获取信息,因而对网络全局信息的把握更加全面,当出现当前基站或网关的容量达到上限或者过载的情况时,RRM服务器将会提供给当前基站可进行切换操作的候选基站—网关列表。结合从相邻基站处得到的候选列表,当前基站最后选定目标基站—网关,作出切换判决,实现了负载平衡和网络容量最大化。当网络处于低负载状况,当前基站无需请求RRM服务器进行辅助判决,直接进行快速高效的切换判决。

    (4)方案比较

    分布式方案由基站直接进行切换管理,大大降低了切换判决时延,减小了信令开销,但由于对网络全局信息缺乏足够的把握,不能实现最优的切换判决,从而对网络的容量和稳定性造成了负面影响。同时基站设备需要更加智能化,从而增加了基站设备的实现复杂度。集中式方案虽然能够充分利用全局网络资源,但是由于引入了RRM服务器,增加了切换判决时延和额外的信令开销。混合式方案根据网络负载和拥塞情况灵活选取切换管理方案,充分利用了分布式方案的快速判决和集中式方案的最优判决,在切换性能和设备复杂度上实现了折中。

    3、几种无线切换方式的分析比较

    (1)链路切换

    当用户终端需要改变其附着的无线接入点(无线网络或基站等)时,将发生切换,而在切换完成之后用户终端仍然使用原有的IP地址进行通信,这种切换就被称为链路切换。由于用户终端的IP地址在切换前后没有发生变化,所以数据流也没有发生中断,只有数据包到达目标基站/无线网络的路由发生了变化。这是最常见也是最简单的切换方式,在传统网络中已被广泛使用,比如切换前后源接入点以及目标接入点属于相同的网络域。

    (2)IP切换

    IP切换是指切换完成后用户终端的IP地址发生了改变。当网关间进行负载均衡以及用户的接入网关发生变化时进行IP切换,为了保证在执行IP切换的过程中数据流不发生中断,必须使用移动IP等协议。

    (3)链路/IP混合切换

    相对于链路切换,IP切换有时延较高、信令开销较大等缺点。为了减少IP切换发生的次数,提高切换效率,在B3G/4G网络中引入了网关池的概念。将一组网关组合在一起,看作一个资源池,网关池将共享其所连接的基站池资源,如图2所示。当切换发生在同一个池内的基站之间时,网关通常不会发生改变并且用户仍使用原有IP地址。

编 辑:赵送林
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