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基于UMA的无缝移动和相关技术研究

作　者: 郭大伟
导　师: 侯紫峰
学　校: 中国科学院研究生院（计算技术研究所）
专　业: 计算机应用技术
关键词: UMA 无缝切换 AP预先转发 VoWLAN 共存干扰 WLAN用户容量
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 67次
引　用: 1次
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内容摘要

当前无线网络的发展趋势表明,基于传统GSM网络和新兴WLAN(无线局域网)、Bluetooth(蓝牙)等无线通信方式实现语音应用已经比较成熟。UMA(Unlicensed Mobile Access,无授权移动接入)技术的出现,满足了人们对将GSM与WLAN语音融合并实现无缝切换的需要。本文首先对UMA网络基本架构进行介绍,从用户端设备入手,兼顾介绍网络端接入及无缝切换方式。在对UMA深入了解的基础上,从硬件和软件完成对UMA方案的基本实现。接下来,通过作者对UMA方案中多种无线设备共存可能会产生的问题进行深入分析,并经过大量实验解决了GSM/WLAN/Bluetooth的共存干扰问题。其次,就UMA方案中没有解决的WLAN AP间的无缝切换问题,作者通过研究,提出了使用AP预先转发机制,对即将在AP间漫游的移动主机通信内容进行预先转发,实现WLAN网内的无缝切换。最后,作者就对VoWLAN实时应用,对IEEE 802.11 MAC协议提供的DCF竞争访问和基于轮询的无竞争信道访问的PCF两种信道访问方式进行研究,最终确定WLAN AP容量。

全文目录

摘要  5-8
目录  8-11
图目录  11-13
表目录  13-14
第一章引言  14-18
  1.1 课题来源  14-15
  1.2 本文的贡献  15-16
  1.3 本文的组织形式  16-18
第二章基于UMA的无线网络和无缝切换  18-26
  2.1 UMA简介  18-19
  2.2 用于GSM/GPRS的UMA  19
  2.3 UMA网络控制器  19-20
  2.4 标准接入  20-21
    2.4.1 标准WLAN接入点  20
    2.4.2 标准宽带IP接入  20-21
    2.4.3 上行接口的安全  21
  2.5 UMAN发现和注册过程  21-23
  2.6 GPRS会话  23-24
  2.7 UMAN到GERAN的移交  24
  2.8 小结  24-26
第三章 UMA的实现  26-48
  3.1 引言  26
  3.2 UMA系统架构  26-28
    3.2.1 UMA网络端系统架构  26-27
    3.2.2 UMA移动主机系统架构  27-28
  3.3 UMA的实现(硬件部分)  28-33
    3.3.1 UMA移动主机硬件系统架构  28-29
    3.3.2 UMA移动主机硬件及接口  29-30
    3.3.3 WLAN芯片架构  30-31
    3.3.4 WLAN芯片与移动主机间的通信  31-32
    3.3.5 硬件PCB版面设计  32-33
  3.4 UMA的实现(软件部分)  33-43
    3.4.1 UMA适配器的设计与实现  33-34
    3.4.2 实现UMA无缝切换对现有系统的改造  34-38
    3.4.3 无缝切换过程  38-43
  3.5 UMA系统的测试  43-47
    3.5.1 UMA测试环境  43-44
    3.5.2 实现移动主机与UNC模拟器连接  44-47
  3.6 小结  47-48
第四章 GSM/WLAN/BT间的共存干扰问题与解决  48-68
  4.1 引言  48
  4.2 GSM与WLAN共存干扰  48-57
    4.2.1 GSN/WLAN射频端口  48-50
    4.2.2 WLAN的发射对GSM接收的干扰  50-54
    4.2.3 GSM发射对WLAN接收的干扰  54-56
    4.2.4 GSM/WLAN共存干扰综合  56-57
  4.3 WLAN与Bluetooth共存干扰  57-66
    4.3.1 四种机制可以用来避免WLAN/Bluetooth同时传输干扰问题  58-59
    4.3.2 PTA运作模式  59-61
    4.3.3 基于PTA的测试  61-66
    4.3.4 WLAN/Bluetooth共存干扰综合  66
  4.4 小结  66-68
第五章基于UMA的WLAN AP间的预先转发  68-86
  5.1 引言  68
  5.2 基于UMA的移动主机网络切换  68-70
    5.2.1 移动主机的网间切换  68
    5.2.2 移动主机的WLAN网内切换  68-70
  5.3 基于AP预先转发的无线局域网切换  70-84
    5.3.1 预先转发AP选择  71-72
    5.3.2 数据转发的网络开销  72-74
    5.3.3 数据包的转发处理  74-75
    5.3.4 基于AP预先转发的切换过程  75-79
    5.3.5 网络条件对AP预先转发切换算法的性能影响  79-84
  5.4 小结  84-86
第六章 UMA网络中VoWLAN系统容量的研究  86-98
  6.1 引言  86
  6.2 DCF模式和PCF模式  86-87
  6.3 已有对DCF/PCF用户容量研究成果  87-90
    6.3.1 DCF用户容量研究成果  88-89
    6.3.2 PCF用户容量研究成果  89-90
  6.4 PCF用户容量的进一步研究  90-95
    6.4.1 轮询周期公式的计算  90
    6.4.2 参数集的收集  90-92
    6.4.3 轮询周期公式的简化  92
    6.4.4 基于新轮询周期公式的计算结果  92-95
  6.5 基于DCF和PCF模式下用户容量的总结  95-96
  6.6 小结  96-98
第七章结束语和进一步的工作  98-100
  7.1 相关工作的回顾  98
  7.2 进一步的工作  98-100
    7.2.1 基于UMA网络进行Bluetooth语音及其他通信方式的实现  98
    7.2.2 UMA在固定设备上的应用  98-99
    7.2.3 WLAN/Bluetooth共存的进一步问题  99-100
参考文献  100-102
致谢  102-104
作者简历  104

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