一种快速VoWLAN漫游切换机制探究摘要：介绍经典的VoWLAN子网间漫游802.11r和域间漫游MobileIP和MobileSIP,针对它们漫游切换时延过长的缺点,本文提出一种全漫游解决方案FROAM,除了将802.11r和MobileSIP机制有机结合外，增加一个漫游模式判断服务器，使得可以分别处理子网间漫游和域间漫游，并把域间漫游中的SIP协议信令控制过程提前到链路切换之前。仿真表明，FROAM大大降低了切换延迟，提高了漫游切换性能。关键词:VoWLAN;漫游;802.11r;MobileSIP中图分类号：TP311.5文献标识码：A文章编号：1007-9599（2012）16-0000-021引言VoWLAN（VoIPoverWLAN,无线网络电话）是面向于有线VoIP扩展，具备WLAN的高灵活性。一般VoWLAN用户WLAN的覆盖范围半径只具有50〜300m并且地域不固定，长期处于移动之中，所以常常导致站点（STA或MN）在无线接入点AP间的频繁切换，这样就造成漫游。在子网间漫游和在域间漫游都会很容易导致通行中断，对用户使用带来极大不便。故漫游切换问题现在已经成为VoWLAN技术研究的核心和热点。2现有漫游方案2.1子网间漫游802.11r802.11r的主要指的是用户漫游时，资源预留及认证置于重关联之前，切换速度加快信道切换应用中断减少o802.11r漫游过程可以概括为AP发现、资源预留与预认证、重关联三个不同的阶段，图1显示了802.11r机制整个漫游过程。(1)AP发现：扫描确定最优AP，扫描全程搭配802.11k完成。(2)资源预留及预认证：在搞清楚目标AP以及产生相应关联之前，对其进行认证并预留资源。预留资源包括安全参数及QoS;STA、AP不在需要重新认证。(3)重关联：整个过程指STA断开和原AP连接、同目标AP成立新的连接。2.2域间漫游MobileIP和MobileSIPMobileIP是网络层漫游机制，属于当前域间漫游常用方案。该方案可以概括为：采用名为家乡代理HA和外地代理FA这两类路由器,要先输送到家乡代理收到通信节点CN传达的数据包，在通过隧道技术传输给外地代理，末端到达移动终端节点MN;移动节点IP地址固定，IP地址不随节点变化也变化。具体过程如图2所示。(1)家乡代理与外地代理定时地向网络广播本身的地址和信息o（2）移动节点在接受到广播后，同自身的进行比较,做出判断。（3）假使移动节点发现处于外地网络时，外地代理在为其分配新的地址。（4）移动节点向家乡代理传达收到的转交地址的相关注册请求信息。（5）在移动节点重新回到家乡网络时，在那里完成注销同时从新采用之前的IP地址。可是研究发现，MobileIP技术在发挥自身优势的同时,也有不足：第一，由于不是直接传送给外地代理，这种不直接的通信方式在整个过程中会形成所谓的三角路由，这样会导致网络通信延时；第二,数据包通过隧道进行通信来传递给外地代理，但是这样做通信开销相对较大，导致宽带利用率较低，对基于带宽有限的无线网络电话发展不利。3一种新的漫游切换机制FROAM3.1FROAM机制思想从模式上来讲，移动IP解决的是域间漫游问题，在一定程度上属于宏观问题。与之相对应，在微观方面，比如AP之间的相对转换，移动IP就不太合适了，因为在节点仅仅局限于子网间漫游时,（802.11r）提供的开销要比移动IP提供的更小。所以，本文主要阐述现实网络，同时结合之前几种经典漫游方案，并通过相对改进的方案进行分析研究，推出一种改进的漫游时延优化方案FROAM,以此来减少切换时间,面向用户透明，同时使用户在整个漫游过程中感觉不到通信中断。3.2FROAM机制性能分析在切换时间上，FROAM在重关联前放置资源预留和认证，新的IP地址信令过程也提前进行，于是在整个漫游过程中，不管是域间漫游还是子网间漫游，都只计算子网间漫游时间，这样就使得整个过程透明并且漫游切换延迟时间也相对减少。在可靠性上，802.11r采用资源预留这样一种形式，与802.11e结合，这样在保障VoIP的服务质量的同时也提前预留好VoIP业务的QoS资源。在安全方面上，FROAM在预认证过程中与802.11i相结合，通过STA与AP之间的密钥，生成密钥PTK,生成信息SNonce和Anonce交互。这样不仅保障了语音业务的安全，也对后续数据进行了加密。在复杂度方面，FROAM在增加漫游模式判断服务器的同时，可以巧妙的处理域间模式和子网间漫游，这样就可以在不同漫游模式下采...