鄭國揚臺灣大學：資訊工程學研究所陳力銘Chen, Li-MingLi-MingChen2007-11-262018-07-052007-11-262018-07-052004http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/53959隨著行動通訊技術的創新突破以及無線通訊市場的快速成長，越來越多的國際組織或研究團體開始熱烈的推動B3G（3G and Beyond）的標準。B3G標準的願景是期望能夠整合所有的行動通訊技術，建構出一個異質性多接取網路（Heterogeneous Multi-access Network），並且提供使用者更方便的全球資訊擷取服務和無線多媒體服務。 在異質性多接取網路中，為了能夠在不同的行動通訊技術之間進行無縫隙的換手，一種稱作垂直換手（Vertical Handoff）的新技術被提出來。我們認為，垂直換手除了跟傳統的換手機制一樣可以用來對於使用者的移動作控管之外，經過良好設計的垂直換手同時也可以幫助QoS的控管，避免因為無線頻道的干擾或激烈競爭而使得使用者的服務品質降低。 在本篇論文中，一個以服務品質為考量基礎的垂直換手演算法被提出來。該演算法透過量測不同網路的服務能力並跟使用者的需求相比較，決定出適當的垂直換手時機，並透過網路介面選擇器切換運作中的無線網路介面，進行垂直換手。我們在NS2上進行IEEE802.11 WLAN和GPRS無線網路的整合和垂直換手實驗。並提出各種垂直換手程序的方案和縮短垂直換手延遲時間的方法。With the rising and flourishing development of mobile communication markets, many international organizations and research groups have promoted B3G (3G and Beyond) research and standard actively. The vision of B3G is expected to integrate all kinds of wireless technologies and create a heterogeneous multi-access network which provides wireless users with convenient global information access capabilities and multimedia wireless communication services. In the heterogeneous multi-access network, vertical handoff had been proposed to achieve seamless handoff between different kinds of wireless technologies. In addition to the mobility management, we propose that the vertical handoff is also a good way to avoid degrading QoS due to wireless channel interference or network overload. Instead of RSS, the proposed algorithm uses measured bandwidth as the criterion for handoff decision. In this paper, a QoS-based vertical handoff scheme is proposed. The vertical handoff process is divided into two phases. In the handoff trigger phase, access network selection and handoff time decision is made by the vertical handoff algorithm. In order to maintain the QoS, the handoff algorithm will guide mobile device to switch between IEEE802.11 WLAN and mobile cellular networks by comparing their transport capacity and the user service requirements. In the handoff execution phase, a smooth (seamless) vertical handoff procedure is involved. We design a loosely coupled WLAN and GPRS network with mobile IP. In order to reduce the registration latency, an enhancement of mobile IP is also proposed. In this paper, we will simulate the vertical handoff process in the NS2 to verify the design.謝詞 三 論文摘要 四 THESIS ABSTRACT 五 目錄 六 圖次 八 表次 一〇 第一章 緒論 1 第一節 背景 1 第二節 研究動機 4 第三節 研究目的 6 第四節 論文架構 7 第二章 文獻探討 8 第一節 IEEE 802.11 WLAN 8 2.1.1 簡介 8 2.1.2 WLAN的換手機制 11 2.1.3 WLAN的無線電資源管理 12 第二節 General Packet Radio Service 14 2.2.1 簡介 14 2.2.2 GPRS的換手機制 17 2.2.3 GPRS的無線電資源管理 18 第三節 系統整合議題探討 20 2.3.1 Tight Coupling Architecture 20 2.3.2 Loose Coupling Architecture 21 第四節 垂直換手議題探討 23 2.4.1 何謂垂直換手？ 23 2.4.2 垂直換手機制 25 第三章 以服務品質為考量的垂直換手 28 第一節 問題定義 28 第二節 垂直換手觸發探討 30 3.2.1 網路介面選擇器 31 3.2.2 服務品質參數的訂定 35 3.2.3 垂直換手演算法 45 第三節 垂直換手程序探討 49 3.3.1 系統架構 49 3.3.2 垂直換手程序 51 第四節 加速垂直換手程序的運作 57 3.4.1 CARD Protocol簡介 57 3.4.2 加速垂直換手程序 59 第四章 模擬測試與分析 63 第一節 實驗目的 63 第二節 實驗環境 64 第三節 實驗結果 65 4.3.1 WLAN剩餘頻寬預測 65 4.3.2 移動觸發的垂直換手 69 4.3.3 服務品質差異觸發的垂直換手 71 第四節 分析比較 73 第五章 結論 74 參考文獻 75 簡歷 78en-US垂直換手IEEE802.11無線區域網路GPRS服務品質IEEE802.11 WLANVertical HandoffmobiQoSthesis