1、引言

　　随着ieee 802.16e标准的正式通过[1]，无线城域网（wireless man）的发展进入到一个新阶段，即全面支持移动性阶段。为支持6ghz以下最高120km/h的移动速度，802.16e对物理层（phy）做了重大改进，并在媒体接入控制层（mac）增加了切换流程等新特性。从协议进展的历程可以看出，wimax网络的发展趋势为固定→游牧→移动[2]，并将最终成为全面支持移动性的网络。wimax网络具备支持漫游和移动业务的能力，其移动性管理对网络结构产生了较大的影响，移动性管理主要是在整个服务网络内有效的支持终端的漫游和移动，涉及位置管理和切换管理两部分。其中切换管理是在终端移动状态下，保障激活业务的服务质量，将对wimax网络结构以及组网方式有着重要的影响[3]。

2、wimax网络系统结构

　　作为wimax网络的参考架构，整个网络分成接入网（wimax_an）和核心网（wimax_csn）两大部分，wimax网络系统。

　　wimax网络系统结构主要包括wimax接入网（wimax_an）和wimax核心网（wimax_csn）。wimax_an为wimax用户提供无线接入，主要包括基站、基站控制器、接入网关等功能实体；wimax_csn为wimax用户提供ip连接服务，包含很多功能实体，例如路由器、aaa代理/服务器、用户数据库、互联网关等。

3、wimax网络的切换管理

　　切换管理是在终端移动状态下，保障激活业务的服务质量。wimax网络系统的切换主要有系统内切换和系统间的切换。

3.1　系统内切换

　　l2的移动一般是指在同一个asn gw下的移动，对于l2的移动性管理方案，主要支持802.16e协议中规定的各种切换，　　描述intra-asn切换（层2切换）的触发机制和切换流程，对于intra-asn切换，采用了r8接口实现bs间的通讯。

　　在ofdma系统中，ms或bs主要根据cinr来决定切换。为了获得准确可靠的cinr值，ms应该连续测量邻区bs信号并在一个给定的时间内计算出cinr平均值。在各种切换类型中，这种连续的cinr测量都是必须的。根据802.16e协议规定，可以通过扫描请求和扫描响应消息使ms周期扫描邻区bs。

　　当ms在切换区时，应该通过扫描请求消息申请进行周期扫描（bs也可以主动要求ms进行周期扫描）。通过扫描测量，ms得到邻区bs的cinr和当前服务bs（s-bs）的cinr值进行比较从而决定是否发起切换。

3.1.2　切换流程

　　无论发起方是bs还是ms，目标bs（t-bs）的决策方既可以是bs也可以是ms：ms经过扫描可能作出决定选取t-bs；ms通过mob-msho-req消息反馈测量结果给s-bs，自己不能作决定；然后s-bs作决策选取哪个t-bs。

　　mm_unregister：该消息从serving bs发送到asn gw，告诉asn gw拆掉对应ms在s-bs上的业务流通道（r6隧道）。

　　mm_register：该消息从t-bs发送到asn gw，告诉asn gw对应的ms业务流数据可以发送新的s-bs。

3.2　系统间切换

　　跨asn-gw切换可采用以下两种方式实现：基于标准mobile ip（简称mip）方式和基于代理mip方式。

3.2.1　基于mip的切换

　　跨asn-gw的切换是由网络侧发起的，有两种切换方式：基本mip切换和fmip快速切换。基于mip的切换流程是标准的mip流程。这种方式中，mip客户端驻留在ms上，ms实现mip功能，而asn-gw承担fa功能。

　　主要流程步骤：（1）切换的触发条件发生；（2）基于intra-asn的移动事件或系统的资源优化流程，asn-gw的fa模块将向ms发送fa代理公告消息；（3）根据ietf的mip标准，ms在收到带有新coa转交地址的fa代理公告后，向ha发送mip注册消息，以保证ms会话连续性；（4）fa向ha转发mip注册消息；（5）ha返回mip注册应答；（6）fa向ms返回mip注册应答。

　　随着移动ip技术的发展，出现了移动ip快速切换（fmipv6）[4]，在此我们结合wimax网络，给出wimax中基于802.16e技术的fmip的预先切换流程。

　　（1）s-bs定期广播mob-nbr-adv。如果ms在消息中发现一个新的邻居bs，它将执行扫描过程。当通过mob-nbr-adv消息或者扫描过程发现新bs时，ms的链路层通知它的网络（fmip）发现新的bs。

　　（2）ms通过s-bs的id找到par后进行rtsoipr和prrtadv的交互过程。

　　（3）ms通过给s-bs发送mob-msho-req消息发起切换，从s-bs接收mob-bsho-rsp。s-bs也可以通过发送mob-bsho-req给ms发起切换。

　　（4）当ms从s-bs接受到mob-bsho-rsp或者mob-bsho-req消息后，它的链路层触发lgd消息给它的网络层，发送fbu消息。

　　（5）如果ms不能在现在的链路上收到fback消息，则会转向反映模式。对目标bs执行完切换后，ms执行802.16e网络入口进程。

　　（6）一旦完成网络入口和isf的设置，ms的链路层立即用lup消息通告