基于基站信号强度及移动站天线方向的WiMAX硬切换研究

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近几年来,由于全球互通微波存取(WiMAX)技术的数据速率高、部署成本低以及覆盖范围广,使其被广泛地应用于提供无线最后一英里的连接服务。同时, WiMAX被认为是能在大城市区域实现宽带无线接入(BWA)的最有效的方法之一。但是,随着一些诸如VoIP以及视频流等对时延敏感的应用的出现,就需要网络能够提供连续的通信服务,此时就需要有一种高效的切换机制来满足服务质量(QoS)需求。目前,一些研究小组也正致力于研究如何提高切换机制的效率。  在WiMAX中,切换被定义为过程和决策的集合,这个集合使得一个移动站(MS)能从一个基站(BS)的空中接口移动到另一个基站。但是,当 MS在 BS之间移动时,WiMAX系统的移动性仍会造成几个缺陷,尤其是与信道资源浪费、切换延时以及数据丢失有关的缺陷,这些缺陷可能会影响到应用的实时性。  本文评估并实现了一种基于BS信号强度(RSSI)和MS方向信息的切换机制。在该机制中,假设通过使用全球定位系统(GPS)可以获得MS在任意时刻的位置信息。假设基站的位置是固定的,MS到网络中不同BS的距离已知。则MS可以计算出它邻近的BS接收到的信号强度。根据这些收集到的信息以及切换要求,MS就可以选择启动不同的进程来触发切换机制。这种触发切换机制的方法,同时利用到了RSS和移动节点与基站之间的距离信息,且由于RSSI是与距离有关的,这样MS就可以减少一些不必要的切换。仿真中分析了VoIP上影响WiMAX网络性能的主要因素的几个参数,如切换时延、吞吐量以及丢包率等。仿真结果表明,最终得到的参数值对于一些如VoIP、视频流等实时应用是容忍的。
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