一種基于F-HMIPv6的混合無縫切換算法

陸紹飛，周澤輝, 2，秦拯

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一種基于F-HMIPv6的混合無縫切換算法

陸紹飛1，周澤輝1, 2，秦拯1

(1. 湖南大學信息科學與工程學院，湖南長沙，410082；2. 長沙職業技術學院，湖南長沙，410300)

切換性能是影響移動WiMAX服務質量的關鍵因素之一。提出一種混合無縫切換算法(hybrid seamless handover，HSH)。研究結果表明：HSH在F-HMIPv6算法的基礎上集成MSCTP協議進行子網間快速切換，有效地消除數據分組的隧道傳輸及HA綁定更新過程所引起的服務中斷；采用快速重復地址檢測(F-DAD)機制可減少DAD產生的服務中斷時間；在基站中設計業務調度緩存機制減少了子網間切換時因快速機制引起的丟包；結合CIP協議實現子網內鏈路變換的軟切換方式，有效降低了服務中斷時間和丟包率；與F-HMIPv6相比，HSH的子網間切換延遲降低近30%，子網內切換時的丟包數減少近60%。

移動WiMAX；混合無縫切換；快速重復地址檢測；緩存機制

如何實現網絡快速、無縫、平滑的切換是移動WiMAX面向實時業務需求所亟待解決的核心問題之一[1]。在802.16e的MAC層中，定義了3種切換：硬切換(簡稱HHO)、宏分集切換(MDHO)及快速基站切換(FBSS)。HHO是系統必須支持的；MDHO和FBSS為可選項，其通過基站分集(diversity set)來實現系統的軟切換[2]。移動站點(MS)在不同接入子網間的BS(base station)切換時，由于鏈路改變將會伴隨IP地址的變換，不少研究者采用網絡層的移動IP管理協議[3]與MAC層切換管理信令相結合來執行移動WiMAX的切換管理。Chen等[4]結合MAC層切換信令與網絡層的MIPv6信令來執行越區切換管理，實現對網絡全移動的支持。Han等[5]基于MIPv6提出快速切換算法FMIPv6，將MAC層切換信令與FMIPv6協議有機結合，通過鏈路層的移動預測機制，在移動站點接入到新子網前配置好新的轉交地址以提高切換性能，實現快速切換。Kim等[6]基于分層網絡架構，提出MIPv6層次切換算法HMIPv6。該算法引入移動代理錨點(MAP)作為本地代理，將MS的移動按域內及域間分開處理，通過MAC層切換信令與HMIPv6切換信令的同步機制優化MAP域內切換，減少了切換延遲。Koo等[7]改進FMIPv6信令機制并結合HMIPv6協議進行微移動性管理，提出了IFMIPv6算法。IFMIPv6在切換中使用MAP與新接入路由器(NAR)建立雙向隧道傳遞FMIPv6信令，既節省了位置綁定的信令開銷，又縮短了切換延遲。另外，Khan等[8]提出結合蜂窩IP協議(CIP)和FMIPv6協議進行域內及域間切換管理，當MS發生域內切換時，執行CIP協議的半軟切換方式，能有效降低切換時的丟包率及服務中斷時間。切換管理需要維持端到端通信的連續性，因而不少學者提出通過傳輸層協議來優化切換機制。Bchini等[9]將MSCTP用于移動WiMAX接入子網間切換管理，與MIP及代理MIP算法相比，MSCTP因其動態地址配置(DAC)功能可以同時支持多個IP會話，在子網間切換導致IP地址變換的情況下，該方案能實現較小的服務中斷。此外，Cheng等[10]采用一種層次SIP來實現用戶認證、移動定位及切換管理的應用層切換管理方案。對于實時業務而言，不管采用哪種切換機制，需要解決的關鍵問題是如何保證實時業務在端到端會話切換過程中的延遲、丟包率等符合實時業務的服務質量要求，保證無線環境下的網絡資源利用率。本文作者提出一種混合無縫切換算法即HSH(hybrid seamless handover)。HSH算法在F-HMIPv6切換機制的基礎上集成MSCTP協議，能有效消除子網間切換中數據分組的隧道傳輸及HA和CN綁定更新過程所引起的服務中斷并減少信令開銷，保證了端到端通信的服務質量。算法結合CIP協議支持并實現子網內的軟切換方式，有效降低了因鏈路改變而產生的丟包及服務中斷時間。此外，算法采用快速重復地址檢測(F-DAD)機制減小子網間切換時重復地址檢測(DAD)產生的服務中斷時間，同時，在基站中設計業務調度緩存機制以降低子網間切換中快速機制引起的丟包。HSH算法提高了切換的整體性能，實現了快速、無縫、平滑的網絡切換。

1 HSH算法

F-HMIPv6切換算法存在以下不足：1) MS無論執行MAP域內或是MAP域間切換都需產生新轉交地址(NcoA)，對NcoA執行DAD必然引起較長時間的服務中斷；2) MS在切換過程中，需要向MAP及HA進行位置綁定更新，這樣既增加網絡信令開銷，同時也會引起服務中斷；3) F-HMIPv6算法采用移動代理機制(HA和MAP分別作為家鄉及本地代理)，數據分組須經隧道傳輸，不但增加了網絡節點的負擔，也增加了數據分組的傳輸延遲。針對F-HMIPv6算法切換延遲大和信令開銷大等問題，HSH在F-HMIPv6切換機制的基礎上結合MSCTP協議進行子網間切換，確保端到端通信連續，同時，結合CIP協議進行子網內切換管理，減小服務中斷時間和丟包。當MS發生子網內切換時，因其IP地址不發生變化，執行CIP協議的半軟切換(semisoft handoff，SSH)，MS與基站分集中的服務基站及目標基站同時進行通信以實現平滑切換。當MS發生子網間切換時，MS的IP地址發生改變，在這種情況下，通過F-HMIPv6的快速信令機制，在MS尚未切換到新子網時，為MS預先配置好新接入子網的NcoA并執行F-DAD，并采用MSCTP協議修改MS與CN的關聯地址列表并改變首選地址，實現子網間的快速切換。

1.1 HSH網絡架構

HSH采用分層網絡架構，其網絡拓撲結構如圖1所示。在HSH中，核心網絡(Internet骨干網)與接入子網通過網關(GW)相連，MS在移動過程中執行子網內切換(如圖1中Micro切換)和子網間切換(如圖中macro切換)。CIP協議負責管理某一接入子網內BS間的切換(如圖1中的BS1與BS2之間)；F-HMIPv6結合MSCTP協議負責管理不同子網間BS的切換(如圖1中的BS3與BS4之間的切換)。

1.2 HSH算法執行流程

HSH算法在F-HMIPv6切換機制的基礎上集成MSCTP協議進行子網間切換，消除了數據分組的隧道傳輸及HA綁定更新過程引起的延遲，結合CIP協議支持并實現子網內軟切換，有效降低了丟包率和服務中斷時間。

圖1 HSH的網絡拓撲

1.2.1子網內切換流程

子網內切換具體執行流程如圖2所示。當MS在某一接入子網內的BS間切換時，執行CIP協議的SSH。

Step 1：MS與服務基站(Serving_BS)正常通信并接收Serving_BS發送過來的鄰居廣播消息(MOB-NBR-ADV)，MS根據門限條件更新其基站分集。MS會在一定時隙通過Serving_BS向上發送路由刷新數據分組，該數據分組會到達路由交匯節點(Crossover_Node)并最終到達GW節點。

Step 2：MS向前移動并檢測到信號最強的目標基站(Target_BS)時，MS與Target_BS經過初始化、同步、測距等過程建立新連接，并執行SSH。

Step 3：MS沿Target_BS向上發送路由更新數據分組(表示為RU)。該數據分組中的S標識符設為1，表明執行的是SSH。當路由更新數據分組向上到達Target_BS與Serving_BS之間的Crossover_Node時，會在該節點的路由緩存列表中增加新的路由映射，該路由映射標識出到達MS的新路由。此時，Crossover_Node中的新路由映射還不會替換原有的路由映射，MS還會繼續偵聽Serving_BS并通過它接收數據分組。此時，MS能從Serving_BS和Target_BS同時接收數據分組。

圖2 HSH的子網內切換流程

Step 4：當MS繼續向前移動并完全進入Target_BS服務區域后，MS沿Target_BS向上發送路由更改數據分組，清除Crossover_Node路由緩存列表中的S標識符(S設為0，SSH結束)；此后，MS只通過Target_BS接收數據分組。MS會在一定時隙經Target_BS向Crossover_Node發送路由刷新數據分組來刷新路由緩存，路由刷新數據分組會繼續向上并到達GW。而對于原Serving_BS，MS則不再發送路由刷新數據分組，原路由映射會因過期而被刪除。

1.2.2 子網間切換

子網間切換具體執行流程如圖3所示，該過程是在F-HMIPv6子網間切換機制的基礎上集成MSCTP協議來完成的。

圖3 HSH的子網間切換流程

Step 1：MS周期性地接收Serving_BS發送過來的鄰居廣播消息(MOB-NBR-ADV)，MS通過與Serving_BS交換掃描間隙分配請求(MOB-SCN-REQ)及請求回應消息(MOB-SCN-RSP)獲得掃描間隔，MS對鄰近基站進行掃描并根據篩選條件，找到合適的Target_BS。

Step 2：MS的L2層(MAC層)向L3(IP層)觸發新基站發現消息(NBF)。

Step 3：MS向原服務網關(P_GW)發送路由代理請求消息(RtSolPr)。

Step 4：當P_GW與新網關(N_GW)及Target_BS分別完成INIT Information傳遞后，P_GW會發回代理路由通告消息(PrRtAdv)給MS。

Step 5：MS向Serving_BS發送切換請求(MOB- HO-REQ)，Serving_BS與Target_BS進行協商后，Serving_BS發回切換請求響應消息(MOB-HO-RSP)給MS。

Step 6：MS的L2向L3發送鏈路斷開消息(LGD)，告知鏈路將要斷開。P_GW與Target_BS通過互相交換切換發起消息(HI)和切換確認消息 (HACK) 建立雙向隧道。在此過程中，新接入子網通過IPv6無狀態地址配置協議為MS產生NcoA并執行F-DAD。

Step 7：MS獲得新接入子網IP地址后，MS的MSCTP應用進程會向CN發送MSCTP關聯地址增加消息ASCONF(Add IP)，CN收到該消息后將MS新的IP地址加入到關聯地址列表中。此時，MS在當前接入子網的IP地址仍然是MSCTP地址關聯中的首選地址，負責轉發數據分組，新IP地址僅作為備用地址存在。

Step 8：MS的MSCTP進程收到CN發回的關聯地址添加確認消息ASCONF(Add IP ACK)后，層4(L4)經過L3向L2觸發鏈路切換消息(LSW)；L2層向Serving BS發送切換執行消息 (MOB-HO-IND)，并將斷開與Serving BS的連接。

Step 9：當Target_BS信號強于Serving_BS時，MS斷開Serving_BS的連接后，與Target_BS建立連接。與此同時，MS向CN發送首選地址改換消息ASCONF(Set Primary)觸發首選地址的更改，MS在新接入子網的IP地址成為MSCTP地址關聯列表的首選地址。

Step 10：CN按新地址向MS發送數據分組。

Step 11：MS與Target_BS建立連接及初始業務流后，MS的L2層向L3層發送鏈路建立消息(LUP)，MS隔一定時隙后向Target_BS發送路由更新數據分組(RU)刷新路由。

Step 12：MS在完成子網間切換后向HA發送位置綁定更新消息，告知HA已接入到新的子網。此后，MS在原接入子網的IP地址已不再作為首選地址使用，處于非激活狀態，CN把它從MSCTP地址關聯列表中刪除。

1.3 HSH中的F-DAD機制

在HSH算法中，當MS從原接入子網基站切換到新接入子網基站的過程中(即執行子網間切換)，通過IPv6的地址配置協議獲得新的IP地址。為了確定新接入子網是否有其他主機正在使用或申請使用該地址，需要執行DAD。在執行DAD的過程中，網絡無法進行正常的數據分組轉發，引起較大延遲。針對這一問題，HSH算法引入F-DAD機制。F-DAD機制的重點是在GW中建立DAD檢測表，記錄已在本子網中使用的IP地址信息。檢測表中每個地址表項是唯一的且具有生命周期，地址列表定期清理并刪除過期表 項[11]。當MS獲得新IP地址后，F-DAD機制會檢測GW中的地址列表內是否存在有相同的IP地址，若沒有，則MS將該IP地址作為有效地址使用；否則，表明該IP地址已被使用，存在地址沖突，需重新為MS分配新的IP地址。

1.4 HSH中的業務調度緩存機制

在子網間切換時，HSH通過快速信令機制預先為MS配置好新接入子網的轉交地址，MS在切換過程中快速應用該地址，即修改MSCTP關聯首地址與建立新鏈路同步進行。為了避免此過程中可能產生的丟包，HSH在BS中加入高速緩存，該高速緩存又分為若干緩存池。在實際網絡部署中，若緩存設置過大，則會成倍增加成本并加大系統負載，同時會加大數據包的傳輸延遲[12]，因此，HSH采用按MS承載的業務類型來調度及使用緩存的機制。承載高服務質量業務的MS會優先獲得緩存池。發往獲得緩存池MS的數據分組在該緩沖池中存放，緩存管理信令嵌入到HSH切換信令中，通過切換信令來控制數據分組的緩存和轉發。在切換過程中，MS獲得的緩沖池攔截并存儲發往該MS的數據分組，待MS與Target_BS建立起正常通信鏈路后，緩沖池中暫存的數據分組發送到MS。緩存中所有的數據分組都有各自的生存周期，緩存池根據各數據分組的時間戳來判斷該分組是否過期，若過期，則緩存池將其清除。HSH按業務類型來調度和使用緩存的機制，能很好地保障移動WiMAX的服務質量(QoS)。

2 算法性能分析

切換延遲、丟包率是衡量切換算法性能的主要指標。

2.1 切換延遲

切換延遲定義為MS切換開始到MS可以從Target_BS正常發送或接收數據分組的時間間隔。為了論述方便，用和后綴來分別標識F-HMIPv6和HSH的延遲參數，如F-HMIPv6和HSH總的切換延遲分別記為f和h。F-HMIPv6和HSH的切換過程可分為切換準備和切換執行2個階段，其延遲分別記為pre和ex。切換準備階段的延遲pre可表示為

pre=adv+scans(1)

其中：adv為通過MOB-NBR-ADV消息來實現網絡拓撲發現所產生的延遲；scans為基站掃描產生的延遲。adv可以通過均勻分布來描述。為準確表述，將最大廣播時隙記為max，最小廣播時隙記為min，則adv的概率分布函數可表示為

概率密度可表示為

對某個鄰近基站掃描的時間(scan)，相對于不同速度運動的MS來說是不同的。對于相同MS，子網內多個鄰居基站掃描所產生的延遲與單個基站掃描產生的延遲呈線性關系，可表示為

scans=·scan;=1, 2, …,(4)

在對F-HMIPv6和HSH切換性能進行比較時，因采用相同的網絡拓撲結構及相同的MS移動速度，故它們的鄰近基站掃描時間scans是相等的。因基站廣播所產生的延遲是一個隨機變化值，且變化區間極小，假定兩者基站廣播延遲adv相等，可以得出F-HMIPv6與HSH兩者的切換準備階段延遲pre相等。

切換執行階段的延遲可分子網內切換與子網間切換2方面分別進行分析。

2.1.1 子網內切換執行階段延遲分析

F-HMIPv6子網內(MAP域內)切換延遲的主要過程包括鏈路層切換延遲(MS從物理上離開原接入基站到連接到新接入基站所需要的時間)，記為l2，鏈路轉交地址DAD延遲，記為ldad，MAP綁定更新產生的延遲，記為reg-map。F-HMIPv6算法子網內（MAP域內）切換執行總延遲ex-f可以表示為

ex-f=l2+ldad+reg-map(5)

其中：reg-map為MS發送MAP綁定更新消息bu-map與收到綁定確認消息map-ack的時間間隔，即

reg-map=map-ack?bu-map

因此，F-HMIPv6算法子網內(MAP域內)切換執行產生的延遲為

ex-f=l2+ldad+(map-ack?bu-map) (6)

HSH算法中，MS在原接入基站和新接入基站之間執行半軟切換，其切換延遲記為ss。按具體執行流程可分為：鏈路同步(其過程與F-HMIPv6子網內鏈路層切換過程相同)產生的延遲，記為l2；發送路由更新分組的延遲記為ru。HSH算法子網內切換執行產生的延遲ex-h，可表示為

ex-h=ss=l2+ru(7)

式(6)中map-ack?bu-map與式(7)中的ru基本相等，且傳送路由更新數據分組不產生服務中斷。通過比較可知HSH算法的子網內切換執行階段的延遲ex-h要小于F-HMIPv6算法的延遲ex-f，即ex-h＜ex-f。

2.1.2 子網間切換執行階段延遲分析

對于F-HMIPv6算法，子網間(跨MAP域)切換執行產生的延遲主要有：新轉交地址DAD操作引起的延遲，包括鏈路轉交地址DAD操作產生延遲(記為ldad)及區域轉交地址DAD操作產生的延遲(記為rdad)；鏈路層切換延遲(記為l2)；MS位置綁定更新而引起的延遲，包括MAP綁定更新產生的延遲(記為reg-map)，HA綁定更新(記為reg-ha)和CN綁定更新延遲(記為reg-cn)。F-HMIPv6算法子網間(MAP域間)切換執行過程的總延遲ex-f表示為

ex-f=ldad+rdad+l2+reg-map+reg-ha+reg-cn(8)

其中：reg-map為MS發送MAP綁定更新消息與收到綁定確認消息的時間間隔，即reg-map=map-ack?bu-map；reg-ha為 MS發送HA綁定更新消息與收到綁定確認消息的時間間隔，即reg-ha=ha-ack?bu-ha；reg-cn為MS發送CN綁定更新消息與收到綁定確認消息的時間間隔，即treg-cn=cn-ack?bu-cn。對于F-HMIPv6算法，HA綁定更新與CN綁定更新可以同步進行，可以得出

(reg-ha+reg-cn)=cn-ack?bu-cn(9)

因此，F-HMIPv6算法子網間(MAP域間)切換執行產生的延遲可以表示為

ex-f=ldad+rdad+t2+(map-ack?bu-map)+(cn-ack-tbu-cn) (10)

對于HSH算法，子網間切換執行階段產生的延遲主要包括：快速DAD產生的延遲(記為fdad)；半軟切換產生延遲ss；處理ASCONF(Add IP)和ASCONF(Set Primary)信令消息產生的延遲，分別記為msctp(add)和msctp(set-pri)。對于HSH，刪除原關聯地址ASCONF(Delete IP)操作可以在切換執行完后再進行，不必計入切換延遲。另外，因HA不會參與實際通信及切換管理，所以，HA的位置綁定更新在切換完成后進行，此過程也可不計入切換延遲。HSH算法子網間切換執行過程產生的總延遲可以表示為

ex-h=fdad+msctp(add)+msctp(set-pri)+l2+ru(11)

其中：msctp(add)是發送ASCONF(Add IP)消息(asconf(add))與收到ASCONF(Add IP-ACK)消息(asconf(add-ack))的時間間隔，可表示為：asconf(add-ack)?asconf(add)，msctp(set-pri)是發送ASCONF(Set Primary)消息(asconf(set-pri))與收到ASCONF(Set Primary -ACK)消息(asconf(setpri-ack))的時間間隔，可表示為：asconf(setpri-ack)?asconf(set-pri)。在HSH算法中，MS會在向CN發送ASCONF(Set Primary)消息的同時開始與新基站建立鏈路連接，可以得出

max{(asconf(setpri-ack)?asconf(set-pri))，l2} =l2(12)

于是，HSH算法子網間切換執行產生的延遲可以表示為

ex-h=fdad+(asconf(add-ack)?asconf(add)) +l2+ru(13)

HSH中，F-DAD采用了查表算法，其延遲比F-HMIPv6算法中DAD延遲要小很多。另外，在相同的網絡結構中，HSH發送ASCONF(Add IP)消息及獲得應答消息所用的時間與F-HMIPv6傳輸位置綁定更新消息及獲得應答消息所用的時間可假定相等，因此，通過式(10)和式(13)的比較可以得出ex-h＜ex-f，即HSH算法的子網間切換執行階段的延遲要小于F-HMIPv6算法的延遲。

由于F-HMIPv6鏈路改變執行的是硬切換，而HSH采用的是軟切換，故HSH的服務中斷時間要小于F-HMIPv6。其次，在F-HMIPv6中，傳輸數據分組須使用隧道傳輸(封裝和解封裝過程)，同時還需要使用MAP作為本地代理，這些過程在一定程度上增加了數據傳輸的延遲，同時也增加了網絡節點的負擔。而HSH算法在數據分組傳送過程中應用MSCTP協議消除了隧道方式，優化了網絡路由，節約了帶寬資源。

2.2 丟包率

切換過程的丟包率可以由MS發生切換這段時間內總的丟包數來衡量。對于子網內切換，HSH算法中的MS在切換過程中改變鏈路時，執行的是SSH方式而非F-HMIPv6算法的HHO方式，因而丟包率明顯降低。對于子網間切換而言，HSH算法在基站中設計了業務調度緩存機制，能有效減少子網間快速切換所引起的丟包，因此，HSH算法的丟包率也要明顯比F-HMIPv6算法的低。

3 仿真實驗

3.1 仿真實驗場景及參數設置

切換性能仿真實驗采用OPNET14.5仿真平臺，設計并實現了HSH算法所需仿真模塊。仿真網絡拓撲如圖4所示，其地理范圍定為10 km×8 km，有線鏈路帶寬為10 Mb/s。MS從Server處接收業務數據，鏈路層的負載設為恒比特率(CBR)500 kb/s。MS的移動速度不超過60 km/h，按選定路徑遷移，基站切換判決采用滯后余量的相對信號強度算法(RSSH)，切換性能的考察指標主要考慮切換延遲和丟包率[13]。仿真實驗中MS及BS的仿真參數設置如表1所示。

圖4 仿真場景

表1 仿真參數設置

3.2 仿真結果分析

在仿真實驗中，對HSH及F-HMIPv6的切換過程分子網內切換和子網間切換進行比較分析。MS執行子網間切換時，2種切換算法的延遲與移動速度之間的關系如圖5所示。從圖5可以得出：當MS執行子網間切換時，HSH算法產生的延遲比F-HMIPv6算法的延遲縮減了近30%。

MS執行子網內切換時，2種切換算法的延遲與移動速度之間的關系如圖6所示。從圖6可以看出：當MS發生子網內切換時，HSH與F-HMIPv6的延遲差別不大，但HSH算法的切換延遲還是要稍低于F-HMIPv6算法延遲。

1—HSH; 2—F-HMIPv6

1—HSH; 2—F-HMIPv6

MS執行子網間切換時，子網間丟包數與移動速度之間的關系如圖7所示。從圖7可以看出：當MS發生子網間切換時，HSH算法與F-HMIPv6算法的丟包數很接近，但HSH算法丟包數整體要少于F-HMIPv6算法的平均丟包數。

1—HSH; 2—F-HMIPv6

MS執行子網內切換時，丟包與移動速度之間的關系如圖8所示。從圖8可以看出：當MS執行子網內切換時，HSH算法的丟包數相當少，其平均丟包數比F-HMIPv6算法減少近60%。

1—HSH; 2—F-HMIPv6

4 結論

1) 針對移動WiMAX的F-HMIPv6切換算法存在延遲大和信令開銷大等問題，提出一種混合無縫切換算-HSH。HSH算法具有良好的切換性能，能更好地滿足實時業務的需要。

2) HSH在F-HMIPv6切換機制的基礎上集成MSCTP協議進行子網間快速切換，能有效消除子網間切換中數據分組的隧道傳輸及HA和CN綁定更新過程所引起的服務中斷，保證了端到端通信的服務質量。

3) HSH采用CIP協議實現子網內的軟切換，有效降低了因鏈路改變而產生的丟包及服務中斷時間。HSH為支持軟切換，需在MS和BS中維護基站分集，也帶來一些額外的系統開銷。

4) HSH采用F-DAD機制減小子網間切換時DAD過程產生的服務中斷時間，在BS中設計了業務調度緩存機制有效減少了子網間切換時快速機制引起的丟包。

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(編輯 陳燦華)

A hybrid seamless handover algorithm based on F-HMIPv6

LU Shaofei1, ZHOU Zehui1, 2, QIN Zheng1

(1. College of Computer Science and Electronic Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China;2. Changsha Vocational & Technical College, Changsha 410300, China)

The handover performance is one of the key factors affecting the quality of services in mobile WiMAX networks. A hybrid seamless handover scheme named hybrid seamless handover (HSH) was proposed. HSH used MSCTP protocol based on F-HMIPv6 to implement fast handover between subnets, which effectively eliminates the service disruptions during tunnel transmission and HA binding update processing. F-DAD mechanism could be used to reduce the service disruption time caused by DAD. Service scheduling and caching mechanism was designed in base stations to reduce the packet loss caused by the fast handover mechanism between subnet. In addition, Semisoft Handoff in CIP was used for handover within a subnet to reduce handover latency and packet loss. The results show that the proposed scheme (HSH) outperforms F-HMIPv6in terms of handover latency and packet loss. Compared with the F-HMIPv6, the handover latency between subnets and the handover packet loss within a subnet in HSH are reduced by nearly 30% and 60% respectively.

mobile WiMAX; hybrid seamless handover; fast duplicate address detection; caching mechanism

10.11817/j.issn.1672-7207.2015.09.021

TP393

A

1672?7207(2015)09?3309?08

2014?10?10；

2014?12?16

中央高校基本科研業務費專項資金資助項目(531107040201)；國家自然科學基金資助項目(61472131，61272546) (Project(531107040201) supported by the Special Funds for Basic Scientific Research Business of the Central Universities; Projects(61472131, 61272546) supported by the National Natural Science Foundation of China)

周澤輝，講師，從事新一代寬帶移動通信網研究；E-mail: zzhmail@126.com