MFHO切换技术与STA主动切换技术相比较,STA主动切换技术时延包括同步、重连接过程和二层路由更新过程,时延较大;MFHO切换技术时延则由同步、STA信息移植和二层路由更新三者中的最大时延决定,并且MFHO利用预授权和授权依靠技术,在切换前进行AP和AC间的互认证,并将某个AP对STA的授权扩展至其他可信任AP,从而减少在切换过程中的认证延时 。STA主动切换技术不考虑目标AP的负载情况,轻易造成STA在多个AP间的频繁切换,致使切换效率降低,而MFHO切换技术由AP根据ESS内负载分布情况,结合各AP的负载策略进行切换判决,大大提高了切换成功率,同时也提供了避免频繁切换的机制 。STA主动切换技术不提供对切换的安全保证机制 。尽管在IAPP中,提出了基于远程拨号用户认证(RADIUS)的安全切换过程,但是效率低下的切换过程仍存在着被拒绝服务攻击(DoS)的潜在威胁 。MFHO切换技术可以利用有线网中的安全策略保证AP、AC间的相互认证和授权,并在AP控制下保证STA的切换安全 。
1.3 MFHO技术在AP的实现
在保证STA端对MFHO技术的支持下,MFHO技术在AP的实现流程如下:
(1)STA与当前AP建立连接 。
(2)当前AP存储所连接的STA的相关信息,以及当前AP自身的负载信息和整个无线网络的负载信息 。
(3)STA发送空中状态变更通知或切换申请请求 。
(4)当前AP根据STA上报的无线空中接口环境信息(或者切换申请)和DS信息,判定切换是否发生 。AP根据STA发来的空口环境更新通知或者切换申请,检查目标AP是否合法,并根据AP自身的负载信息以及当前网络负载信息来判决STA是否需要进行切换,以及切换到哪个目标AP(假如有多个目标AP) 。若当前AP不同意切换则转(5);若当前AP要求进行切换则转(6) 。
(5)当前AP不做任何处理或者给STA发送拒绝的切换申请响应,切换结束 。
(6)当前AP将STA信息通过DS上的安全通道拷贝到目标AP 。
(7)目标AP更新STA状态为切换状态 。若STA信息成功移交则转(10) 。若信息移交失败,则转(8) 。
(8)目标AP给当前AP发送失败的移植响应 。
(9)当前AP中止当前切换,转(5) 。
(10)目标AP给当前AP发送成功的移植响应 。
(11)当前AP收到确认给STA发送切换指示或者答应的切换申请响应,通知STA切换至目标AP 。
(12)当前AP更新本地二层转交表,变更STA在DS上的路由,并删除本地的STA信息 。
(13)当前AP在DS内发布二层设备前转表更新广播 。
(14)目标AP更新本地二层转交表,更新STA在本地的状态为已切换状态 。
(15)STA发送重连接请求接入目标AP 。
1.4 实验及性能分析
在室温条件下,实验所需设备如下:支持MFHO的ZTE W500A AP 2块、支持MFHO的ZTE W500C无线网卡1块、普通ZTE W500C无线网卡1块、台式PC 2台(后台配置AP兼空中接口抓包)、测试笔记本2台(均可安装无线网卡,一台移动测试,一台实现空中接口监视) 。
两个实现MFHO技术的AP设置为相同的扩展服务区域标识(ESSID),即在同一ESS下,通过通信终端对AP运行进行监测,同时通过测试软件Airopeek对空中通信进行监测 。而STA侧的笔记本则在两个AP间实现切换,并对切换相关的事件时间进行记录 。
1.4.1 切换成功率
实验数据记录表明,基于AP的切换指示方法和基于AP的切换请求方法的MFHO技术的切换成功率分别为100%和95%(测试总次数为50次) 。这里切换成功率是指STA使用重连接请求从当前AP切换到目标AP的成功次数占总次数的百分比 。而基于IAPP的切换技术的切换成功率为90%(测试总次数为50次) 。因此可以得知,MFHO技术切换成功率略高于基于IAPP的切换技术,这是因为MFHO技术在STA切换过程中不仅依靠STA侧提供的网络信息,同时还依靠于AP侧提供的网络信息,充分利用了AP的判决作用,使得STA在发起重连接进行切换的时候具有针对性和有效性,保证了切换成功率 。
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