浅析无线宽带网络越区切换

2022-09-11

当前,无线宽带网络业务的迅猛发展促进了新型网络越区切换技术的发展。新型网络有语音业务和互联网业务,所以其网络切换要支持蜂窝网络、通信网络、无线网络等。此外,无线网络的设计要兼容未来业务发展的趋势,要能实现与未来的无线宽带网络的平稳对接。

1 新型无线异步传输模式网络结构及切换模式

1.1 网络结构

新型无线异步传输模式网络结构如图1所示,包括无线端口(radio port)、标准异步传输模式交换机。

无线端口主要承担移动终端的无线接入业务,包括标准ATM终端和非异步传输模式终端接入。

当无线异步传输模式终端工作时,所有radio port在承担信元交换作用,给无线终端放开UNI端口,给其他交换机放开NNI端口,能够给移动终端建立ATM连接。在连接建好时设定移动终端的位置,可以设立优化好的端到端轨迹,当移动终端切换到另一个radio port是,设立路由。

无线异步传输模式的移动管理主要涵盖两方面:(1)位置管理。在建立连接之前,定位移动终端1的方位。(2)切换。通信的过程中移动终端运动时,要保持信号的稳定。2.2无线异步传输模式的切换模式

异步传输模式采用面向连接的技术,先行建立链路,后有数据的交换。数据交换完毕,再行链路释放。在此过程中,移动终端运行至另一个radio port区域时,运行越区切换,建立路由。切换的过程有如下三个步骤。

(1)选定交叉连接(crossover)交换机,设定从交叉连接交换机到新的radio port的路由段。(2)在crossover处将数据通路接至新的连接区域上,务必不损失信元。(3)移动终端运动至新的radio port覆盖区后,将连接从新的radio port传输至移动终端。

下面给出几种切换模式。

(1)部分路由重选(partial path rerouting scheme)。这种模式中,在crossover处切除旧的路由,设定一段新的路由。当移动终端从一端(比如BS1)运行至另一端(比如BS2)时,切除多余的路由,旧的路由从切除前的一端搭接至BS2。主要核心是如何设定交叉连接(crossover)交换机。要确保在此动作周期无信息损耗,需要在BS1处暂存信元,在移动终端行至接收BS2处信元前,释放出暂存的信元。

(2)路由拼接模式(path splicing)。在路由拼接模式中,crossover的设定动作是由移动终端要进入的新radio port来激活。移动终端向当前radio port(命名为BS1)激发切换信息时,要求切换到另一处(命名为BS2)。BS1把这个信息经由基站间设定好的切换控制虚电路传输到BS2,BS2接受信息后,立即运行本地呼应受理控制(CAC),探测能否有足够的无线资源承担该切换请求,接着向远端发送建立的信息。按此能够实现在原来的路由上,搜索到信息点(命名为s2),并设定s2为crossover,s2能拼接起s2到BS2的新旧路由来。

1.3 无线宽带网络中切换控制策略

1.3.1 无线宽带网络中切换控制描述及性能指标

业务描述。这里假设网络中有两大类业务。第1类:实时业务,第2类:非实时业务。第1类业务有视频、音频的数据传输,第2类业务包括实时的数据业务,如:e-mail传输以及其他的TCP/IP业务。当网络超负荷时,网络节点(如基站)能够把这些业务暂存,在网络顺畅时再发送。

四个性能指标。宽带无线网的QOS指标主要有4个:新呼叫阻塞概率、切换失败概率、因越区失败而引起的通信中断的概率、带宽利用率。

1.3.2 控制策略

完全共享策略。这种策略延伸了现有蜂窝网系统支持多媒体业务特性。当呼叫到位时,基站会重新匹配资源,不管是新的呼叫还是切换信息。其对新呼叫和切换呼叫同等对待,是高效率使用宽带。

预留策略。在这类策略中,系统暂存部分网络资源,等待呼叫时匹配。一旦切换到位,如有空闲网络资源,系统即可受理该呼叫,新呼叫可以使用预留的网络资源。

完全分离策略。这种策略,系统把总带宽分成几组,分为不同的功能类型。不同的呼叫方式,新呼叫、切换呼叫,只使用对应功能类型的网络资源。在不同的分组中,有提前预留的空闲区域。其好处是保障不同的呼叫有近乎相等的堵塞系数。但是网络使用效率较低。

借用策略。当第1类的切换呼叫激活时,如果空闲资源满足不了需求,它可以挤占其他类的网络资源,以达到实现第1类切换呼叫需求的目的。

2 结语

综合上述分析的几种策略,带宽无预留策略在分配带宽时,给与新呼叫和到达呼叫同样的优先级,因而比起其他策略而言,其切换呼叫失败率较高。带宽动态预留策略在分配带宽时,在周围小区进行了带宽预留,因此其性能较好,可以大幅度降低切换呼叫的失败率,而新呼叫阻塞率增大却很小。带宽借用方案给与切换呼叫较高的优先级,在无带宽可用时,第1类切换业务可以抢占第2类业务所占的带宽,该策略可以得到最低的切换失败率,带宽利用率也较高。

摘要：通过对无线异步传输模式网络结构、切换概念的阐述,讨论了支持多媒体业务的无线宽带网络中切换的性能指标,介绍了几种切换策略,比较了它们的优缺点。

关键词：无线宽带网络,越区,切换,无线异步传输