一個基於IEEE 802.16j移動式中繼站之快速交遞行動機制

Abstract

IEEE 802.16j是基於IEEE 802.16網路的多躍式中繼站標準，此附加標準加入了多躍式中繼站技術，其優點除了可以提升使用者的傳輸效能，並且能擴展通訊的涵蓋範圍。中繼站由使用型態可以分為三種類別，分別為：固定式、遊牧式以及移動式中繼站。其中移動式中繼站的特殊應用是將中繼站設置在大眾交通運輸工具之上，用以解決大量使用者同時執行交遞所造成的問題。而對於涉及到網路層的交遞情境，IEEE 802.16j標準中尚未制定出一套完善的機制，使用傳統的網路層換手機制，其過於冗長的交遞延遲也無法滿足網路即時服務的需求。 在本篇論文中，我們提出一個嶄新的移動機制用於移動式中繼站之交遞流程。我們增定了新的控制訊息，讓移動式中繼站和連線用戶可以相互告知交遞流程目前的執行階段，透過訊息交換讓移動式中繼站的媒體存取控制(MAC)層、連線用戶的網路層之交遞程序可以同步執行，進而降低整體之系統中斷時間。我們使用數學分析並設計一套模擬實驗，數據結果顯示我們所提出的方法不僅能有效的降低系統中斷延遲，並且降低封包遺失率。

The IEEE 802.16j amendment defines specifications for multihop relay features to gain coverage extension and throughput enhancement of IEEE 802.16 networks. The usage scenarios for relay station (RS) are Fixed Relay Station (FRS), Nomadic Relay Station (NRS), and Mobile Relay Station (MRS). Among these scenarios, MRS can be mounted on mobile vehicles to simplify handover problem. However, network layer handover solutions are undefined in the amendment. Conventional handover scheme, Mobile IP, causes interruption latency which is considered too long to support real-time applications. In this thesis, we propose a novel mobility scheme for MRS in moving RS mode and corresponding MAC management messages. Therefore, link layer and network layer handover procedures can be performed concurrently to reduce the service disruption time. We develop an analytical model and simulation to evaluate our scheme. The numerical result shows that our scheme is able to reduce the interruption latency and packet loss rate significantly.