在異質性網路架構中WLAN允入控制之研究

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林敬傑(Ching-Chieh Lin) 查詢紙本館藏

畢業系所

電機工程學系

論文名稱

在異質性網路架構中WLAN允入控制之研究

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摘要(中)

近年來由於全球通訊設備及服務市場產值大幅地成長，各國政府均戮力推動通訊網路基礎建設，使得網際網路的各種應用不斷推陳出新；行動通訊技術的發展也在短短的幾年內，從原本的類比式、GSM、進展到目前的第三代(3G)行動通訊網路。由於無線網路與傳統有線網路有很大的差異，因此，以行動網路做為網際網路各種應用服務的平台時，移動性的支援，及滿足多樣化資訊服務品質(Quality of Services)的需求，為實現B3G的重要議題。本論文針對UMTS/GPRS與WLAN結合的B3G異質網路架構，進行連線交遞(Handoff)訊號的傳輸及路由流程、認證互通、漫遊註冊管理，及資料傳送等分析與探討，研究各種不同形式之異質性網路互連架構的優缺點，同時，並提出4種可行的解決方案與在階層式異質性網路下的交握程序。為滿足多樣化資訊服務品質，當一使用者要求無線電資源的時候，將藉由允入控制機制決定此要求是否能夠接受。本論文中提出兩種允入控制演算法：以Channel Busy Ratio與以Frame Loss Rate為基礎的允入控制演算法，以達成服務品質的保證，並研究在使用者人數以及服務品質保證兩者間，如何取得一較佳之平衡點。

關鍵字(中)

★ 允入控制
★ 異質性網路

關鍵字(英)

★ GPRS
★ WLAN

論文目次

目錄
目錄 i
圖目錄 v
表目錄 viii
第一章序論 1
1.1前言 1
1.2 GPRS介紹 2
1.2.1 GPRS無線通訊介面 2
1.2.2 GPRS核心網路 2
1.3無線區域網路IEEE 802.11介紹 3
1.3.1媒體擷取控制(Media Access Control) 3
1.4研究動機與目的 4
1.5論文章節架構 6
第二章異質性網路互連架構與交握程序 7
2.1異質性網路架構 7
2.1.1對等式異質性網路架構 7
2.1.2對等式異質性網路架構之優缺點 8
2.1.3階層式異質性網路架構 8
2.1.4階層式異質性網路架構之優缺點 9
2.2異質性網路架構之建置解決方案 10
2.2.1 Scenario Ⅰ 10
2.2.2 Scenario Ⅱ 11
2.2.3 Scenario Ⅲ 12
2.2.4 Scenario Ⅳ 13
2.3交握程序 14
2.3.1 WLAN系統內之水平交握程序 14
2.3.2 由WLAN系統切換至GPRS系統的垂直交握程序 16
2.3.3 由GPRS系統切換至WLAN系統的垂直交握程序 16
2.4異質性網路架構之信號傳遞流程 17
2.4.1 對等式異質性網路架構 ( Scenario Ⅰ ) 17
2.4.1.1 對等式異質性網路由WLAN系統移動到GPRS系統之垂直交握信號流程 17
2.4.1.2對等式異質性網路由GPRS系統移動到WLAN系統之垂直交握信號流程 19
2.4.2階層式異質性網路架構 ( Scenario Ⅱ ) 19
2.4.2.1 階層式異質性網路由WLAN系統移動到GPRS系統之垂直交握信號流程 19
2.4.2.2 階層式異質性網路由GPRS系統移動到WLAN系統之垂直交握信號流程 21
2.4.3 階層式異質性網路架構 ( Scenario Ⅲ ) 23
2.4.3.1 階層式異質性網路由WLAN系統移動到GPRS系統之垂直交握信號流程 23
2.4.3.2 階層式異質性網路由GPRS系統移動到WLAN系統之垂直交握信號流程 24
第三章系統模擬環境 35
3.1系統模擬架構與模型 35
3.1.1系統模擬架構 35
3.1.2系統模擬環境及參數 35
3.1.3 Traffic模型 37
3.1.4叢發性雜訊通道模型(Burst Noise Error Channel Model) 37
3.2系統效能評估 39
3.2.1 Throughput 40
3.2.2 Delay 40
3.2.3 Frame Loss Rate 41
3.2.4 結論 42
第四章在異質性網路架構中具允入控制機制之交握分析 46
4.1無線電資源量測 46
4.1.1 Beacon 與Probe Response管理訊框 46
4.1.2 Association Request與Reassociation Request管理訊框 48
4.2允入控制程序 49
4.3允入控制機制 49
4.3.1以Channel Busy Ratio為基礎的允入控制機制 51
4.3.2以Frame Loss Rate為基礎的允入控制機制 52
4.3.3使用RTS/CTS之模擬結果 53
4.3.4 Blocking Probability與Request Failure Probability 55
4.4 結論 56
第五章結論與未來研究方向 72
5.1結論 72
5.2未來研究方向 73
參考文獻 74
圖目錄
圖2.1 對等式異質性網路架構 25
圖2.2 階層式異質性網路架構 25
圖2.3 Scenario Ⅰ 26
圖2.4 Scenario Ⅱ 26
圖2.5 Scenario Ⅲ 27
圖2.6 Scenario Ⅳ 27
圖2.7 WLAN系統內之水平交握程序 28
圖2.8 由WLAN系統切換至GPRS系統的垂直交握程序 28
圖2.9 由GPRS系統切換至WLAN系統的垂直交握程序 29
圖2.10 Scenario Ⅰ；由WLAN系統移動到GPRS系統時的垂直交握信號流程 30
圖2.11 Scenario Ⅰ；由GPRS系統移動到WLAN系統時的垂直交握信號流程 30
圖2.12 Scenario Ⅱ；由WLAN系統移動到GPRS系統時的垂直交握信號流程 31
圖2.13 Scenario Ⅱ；由GPRS系統移動到WLAN系統時的垂直交握信號流程 32
圖2.14 Scenario Ⅲ；由WLAN系統移動到GPRS系統時的垂直交握信號流程 33
圖2.15 Scenario Ⅲ；由GPRS系統移動到WLAN系統時的垂直交握信號流程 34
圖3.1 系統模擬架構 43
圖3.2 Two-State的連續性馬可夫模型 43
圖3.3 叢發性雜訊通道與traffic模型 44
圖3.4 系統Throughput 44
圖3.5 系統Delay 45
圖3.6 系統Frame Loss Rate 45
圖4.1 Load Information 58
圖4.2 Extended Capabilities 58
圖4.3 垂直交握使用者人數與系統Throughput關係圖 59
圖4.4 垂直交握使用者人數與系統Throughput關係圖 59
圖4.5垂直交握使用者人數與系統Throughput關係圖 60
圖4.6垂直交握使用者人數與系統Channel Busy Ratio關係圖 60
圖4.7垂直交握使用者人數與系統Channel Busy Ratio關係圖 61
圖4.8垂直交握使用者人數與系統Channel Busy Ratio關係圖 61
圖4.9 以為基礎之允入控制機制流程圖 62
圖4.10垂直交握使用者人數與Frame Loss Rate關係圖 63
圖4.11垂直交握使用者人數與Frame Loss Rate關係圖 63
圖4.12垂直交握使用者人數與Frame Loss Rate關係圖 64
圖4.13 以Frame Loss Rate為基礎之允入控制機制流程圖 65
圖4.14 垂直交握使用者人數與系統Throughput關係圖 66
圖4.15 垂直交握使用者人數與系統Throughput關係圖 66
圖4.16 垂直交握使用者人數與系統Throughput關係圖 67
圖4.17垂直交握使用者人數與系統Channel Busy Ratio關係圖 67
圖4.18垂直交握使用者人數與系統Channel Busy Ratio關係圖 68
圖4.19垂直交握使用者人數與系統Channel Busy Ratio關係圖 68
圖4.20垂直交握使用者人數與Frame Loss Rate關係圖 69
圖4.21垂直交握使用者人數與Frame Loss Rate關係圖 69
圖4.22垂直交握使用者人數與Frame Loss Rate關係圖 70
圖4.23 BP、RFP與Residential time關係圖 70
圖4.24 BP、RFP與Residential time關係圖 71
表目錄
表3.1 系統模型參數 36
表3.2 叢發性雜訊通道模型參數 39

參考文獻

參考文獻
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指導教授

吳中實(Jung-Shyr Wu)

審核日期

2003-7-12

推文