2 系统仿真

　　下面是进行系统仿真和统计分析的内容，图1、2是网络架构和结果。

　　
    2.1系统仿真

　　系统仿真的主要内容有:

　　(1)协议标准采用的是802.11b，同时针对L3切换做了相应的改进。

　　(2)由AP发送的beacon每秒一次，MN可以同时接收两个AP的beacon并进行分析。

　　(3)每个AP的覆盖范围是半径为200m的圆。网络结构如图1，采用自由空间信道。

　　(4)假设每个BSS内只有一个站正在通信则不会产生拥塞和碰撞的情况;再比较每个BSS有多个站在通信，则有可能产生拥塞的情况。

　　(5)切换条件是:曲线2大于曲线1一定值后切换，即NAP的功率值大于OAP一定门限后切换。

　　(6)注意的问题:标准里规定的不同的ESS的站只接收某一特定ESSID的信号，这就带来的问题，AP在跨越ESS漫游时，当切换条件到达时不能很好的搜索到更适合的AP。所以要将这部分协议做修改，即假设它时可以接收其他ESS的信号的。实际中ESS与子网前缀有着特定的关系，便于该站判定是否进行L3切换。

　　(7)无线信道的一些参数:传输速率主要用2Mbps，采用DQPSK的调制方式;后面还会用到其他的速率，1、5.5、11Mbps，这些都是802.11协议建议的数值，1Mbps采用DBPSK调制，5.5和11Mbps都采用CCK调制。

　　(8)WLAN的数据速率虽然很高，但在小区边界，实际只达到此速率的10%～50%。原因是边界的邻小区干扰严重，所以错误率高要不断重传，降低了速率。

　　图2详细说明如下:站的移动时间是30min(横轴)。曲线3是OAP与移动站的距离，曲线1是移动站接收到的OAP信号功率值，从虚线处可以看出，距离最小时功率达到最大;曲线4是NAP与移动站的距离，曲线2是移动站接收到的NAP的信号功率值。在点划线处开始切换，之所以没有在曲线1和曲线2的交点处开始切换是为了防止乒乓效应。

 

　　2.2统计分析

　　切换时间结果:在单用户的情况下，速率为2Mbps时，L2切换0.396s;COA地址获得1.527s;L3切换完成1.908s，整个切换从16min21.7s开始切换，16min23.6s结束。

　　单用户是指每个BSS里只有一个用户占用无线资源，多用户指多个用户竞争接入。在单用户情况下，各个速率下的L2切换时延是一致的，都是0.396s;但是如果有更多用户竞争信道的话，L2切换时延随着数据速率的增加而增加，从1Mbps的1.7s到11Mbps的7.4s，这是因为数据帧和控制帧共用同一个信道，当用户多的时候，容易发生冲突，接入信道的时间将增加，同时速度增加，错误率增加如果超过某一限度势必引起重传，这就更增加了时延。从图中可见，在多用户情况下，速率越高，切换时延越长;L3切换时延基本上都是在L2切换时延的基础上加一个数值，这个数值为:获得转交地址的时延-L2切换时延+绑定更新所用的时间对不同的环境设置，这个数值是不同，但是在相同的环境设置下对不同WLAN数据传送速率，该数值是一致的。在单用户情况下，L3切换时延是1.908s，多用户情况下，L3切换时延从1Mbps的3.707s到11Mbps的7.939s不等。图4是通过探针得到的路由器的吞吐量，仿真中没有给路由器分配业务，唯一的业务来自切换带来的AP间及AR间的通信。从图中可看出，大约在16s多的时候，也就是切换开始后才有信号通过。

　　3 结束语

　　通过对快速切换进行改进，将第三层的切换决策权交给网络，实现第二层和第三层的切换并进，从而大大降低了切换时延，该切换算法在OPNET仿真环境下模拟实现。但我们尚未就这种新的路由算法是否会影响网络的吞吐量，原AR和新AR处新增的控制信令对网络性能的影响进行讨论，这些都有待进一步研究。