[发明专利]MAC与TCP协调方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及移动宽带无线接入(BWA)系统。特别地，本发明涉及移动BWA通信系统中MAC与TCP协调方法，其改进了在由切换(HO(handover))而导致频繁和不可预知地出现暂时链路中断的移动环境中的TCP性能。

背景技术

在因为切换而导致出现不可预知的暂时断连的移动无线网络中，传输控制协议(TCP)并未被证实是有效的。在结合了IEEE 802.16e网络中的移动功能的移动环境中，需要优化的TCP。为了提出用以增强移动环境中TCP性能的建议，目前进行了大量研究工作。但是，这些建议存在很多缺陷。例如，这些建议有可能需要对现有通信基础架构实施无法接受的改动。此外，这些建议往往忽略了移动站同时充当TCP发送方和TCP接收方的一般情况。

对这些围绕移动环境中的TCP使用的问题来说，可接受的解决方案必须认识到移动站可以同时充当TCP发送方和TCP接收方。此外，针对这些问题的解决方案必须将基础架构变动减至最少，更优选的则是只改动移动站，而在远程发送方或接收方则仍旧使用现有TCP协议。

当前，作为下一代(4G)无线接入基础架构的一部分，出现了BWA。BWA旨在提供数据网络的高速无线接入。由此允许用户仅使用通过无所不在的访问门户(AP)连接的无线手持设备，与因特网保持连接，来使用各种应用，以及访问数字媒体。一种特别的BWA技术正在通过IEEE 802.16标准进行标准化，以便在城域网(MAN)中提供高数据速率的无线“第一英里/最后一英里”宽带接入。当前，IEEE 802.16标准族包括四个修正或更新：802.16、802.16a、802.16d(802.16-2004[1])以及802.16e(802.16-2005[2])。为了在BWA系统中使用无线媒体的固有移动性，新近发布的802.16e规范定义了在2～6GHz的许可波段中的移动操作，并且承诺在高达70～80mph的移动站速度支持移动性。

IEEE 802.16e是一种支持城内移动性的BWA标准。该标准可以填补固定无线局域网与移动蜂窝网络之间的空隙。为使用户能在移动时经由接入网络来使用广域网，IEEE 802.16e标准定义了切换(HO)处理，在该切换处理中，移动站(MS)从一个基站(BS)提供的空中接口迁移到另一个BS提供的空中接口。

协议栈中的媒体接入控制(MAC(Medium Access Control))层具有包含两个阶段的HO处理：第一个阶段是HO预注册阶段，第二个阶段则是真实HO阶段。在HO预注册阶段中，使用MS选择和预注册目标BS。但是，在预注册阶段中，与当前提供服务的BS之间的连接保持，并且与当前提供服务的BS继续进行分组交换。在真实HO阶段中，MS释放当前提供服务的BS并且重新连接目标BS。然后，分组交换针对目标/新提供服务的BS进行。

依据IEEE 802.16e标准，MS或当前提供服务的BS都可以启动HO预注册阶段。在MS或当前提供服务的BS启动了HO预注册阶段之后，当前提供服务的BS可以与其相邻BS就执行HO的意向进行协商(通过所交换的干线通信)。这些协商涉及是否每一个相邻BS都具有为MS提供服务的能力。此外，当前提供服务的BS还可以把即将进行的HO通知到选定的相邻BS。