[论文解读] Impact of Mobility On QoS of Mobile WiMax Network With CBR Application

Kranti Bala, Kiran Ahuja|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2011

Advanced Wireless Network Optimization参考文献 6被引用 1

一句话总结

本文使用恒定比特率（CBR）流量，研究了在IEEE 802.16e移动WiMAX网络中移动性对服务质量（QoS）的影响。在不同移动性条件下评估吞吐量、抖动和端到端延迟，结果表明，速度增加会降低QoS指标，尤其是吞吐量和抖动，这是由于切换信令和信道变化所致。

ABSTRACT

The issue of mobility is important in wireless network because internet connectivity can only be effective if it’s available during the movement of node. To enhance mobility, wireless access systems are designed such as IEEE 802.16e to operate on the move without any disruption of services. In this paper we are analyzing the impact of mobility on the QoS parameters (Throughput, Average Jitter and Average end to end Delay) of a mobile WiMAX network (IEEE 802.16e) with CBR application.

研究动机与目标

• 评估节点移动性对移动WiMAX网络中QoS的影响。
• 在不同移动性条件下，分析吞吐量、平均抖动和端到端延迟等关键QoS参数。
• 评估IEEE 802.16e网络中CBR应用因移动性导致的性能下降。
• 为移动宽带网络中的移动性管理挑战提供洞见。

提出的方法

• 使用IEEE 802.16e标准模拟支持移动性的移动WiMAX网络。
• 采用恒定比特率（CBR）流量模型来表示实时应用。
• 实施不同节点速度的移动性场景，以评估QoS退化情况。
• 将吞吐量、平均抖动和端到端延迟作为性能指标进行测量。
• 分析移动性条件下切换信令和信道变化的影响。
• 比较不同移动性水平下的QoS指标，以识别性能趋势。

实验结果

研究问题

• RQ1 在具有CBR流量的移动WiMAX网络中，节点速度增加如何影响吞吐量？
• RQ2 在IEEE 802.16e网络中，移动性与平均抖动之间存在何种关系？
• RQ3 移动性如何影响具有CBR应用的移动WiMAX中的端到端延迟？
• RQ4 切换过程在高移动性下在多大程度上导致QoS退化？
• RQ5 移动性下的信道变化如何影响整体QoS性能？

主要发现

• 由于频繁切换和信道衰落，吞吐量随节点速度增加而下降。
• 平均抖动随移动性增加而显著上升，影响实时应用质量。
• 端到端延迟随移动性增加而上升，尤其是在切换事件期间。
• 切换信令导致QoS退化，尤其在高速情况下更为明显。
• 移动性下的信道变化导致数据传输不稳定和性能波动。
• CBR应用的QoS性能在超过中等移动性水平后明显恶化。