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第三章  系統組織

3.2  系統架構

3.2.1  系統元件

在異質性網路環境裡,由於 IEEE 802.21 媒介獨立換手機制是跨階層式的架 構來整合換手程序。對於上層而言,並不需要知道底層的媒介格式,而在下層由 於底層的存取網路各不相同,必須要透過媒介獨立換手機制來轉換成對應的媒介 封包訊息格式與底層溝通。服務存取點(Service Access Points,簡稱 SAPs)的 作用主要是用來在媒介獨立換手機制和其他層級之間的溝通管道。

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圖 3.5 是媒介獨立換手機制和服務存取點關係圖,主要分成兩個部份。第一 個介於上層和媒介獨立換手機制的媒介獨立服務存取點(MIH_SAP),第二個 是位於媒介獨立換手機制和底層網路存取媒介的媒介獨立連結服務存取點

(MIH_LINK_SAP)。MIH_SAP 類似於上層和媒介獨立換手機制的一個溝通介 面,對於上層的存取格式,和下層網路的存取媒介是互相獨立的,不會因為不同 的存取網路而需要轉換成不同的格式。MIH_SAP 主要的功能是將媒介獨立換手 機制所收集的底層觸發事件轉換為可供其他通訊協定所讀取的訊息格式,或是來 自上層的決策轉換為媒介獨立換手機制可讀取的訊息。而 MIH_LINK_SAP 則類 似媒介獨立換手機制和底層存取媒介的一個媒介相依介面,必須要將媒介獨立換 手機制提供的存取格式和不同的存取網路作轉換。

圖 3.5 媒介獨立換手機制和服務存取點關係圖

在現有的網路環境裡,行動節點同時具備多張不同規格的網路卡媒介已經非 常普遍,為了要在行動節點上實現媒介獨立換手機制,我們的系統必須要增加三 個元件來達到此功能:媒介獨立換手事件收集(MIH Event Collection)、換手管 理 ( Handover Management ) 以 及 媒 介 獨 立 換 手 命 令 執 行 ( MIH Command Execution),其系統架構如圖 3.6 所示。當底層的網路存取媒介狀態發生改變時,

將會觸發一個事件給媒介獨立換手事件收集,並將此訊息交給上層作換手的決 策。此時,換手管理除了需要接收由媒介獨立換手事件收集傳遞上來的訊息外,

需要根據這些訊息選擇合適的網路作為換手決策的依據。在媒介獨立換手命令執 行中,則需要接收換手管理傳遞下來的命令,同時轉譯成底層網路可以判讀的格 式,並交由底層去執行此命令。

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圖 3.6 系統架構圖

以下將詳細介紹此系統架構中新增的三個元件:

1. 媒介獨立換手事件收集:

由於底層的存取網路規格各不相同,必須要做到轉換的功能才能將底層 的資訊提供給上層。而媒介獨立事件收集主要是在底層網路媒介有任何狀態 改變的狀況下,將底層觸發的事件轉換成相同的格式,接收底層傳上來的事 件並交給上層作為換手的依據。在我們的系統中提供了兩種媒介獨立事件服 務:

z 上線(Link_Up):這個事件的型態屬於網路媒介存取控制層和實體層 的狀態改變事件(MAC and PHY state change events),這個事件是表 示已經和連結層的存取媒介建立連線,並且此連線是可以使用。

z 離線(Link_Down):此事件型態屬於網路媒介存取控制層和實體層的 狀態改變事件,表示和連結層的連線已經取消或是此連線已經無法使 用。

2. 換手管理:

主要是收集由媒介獨立事件收集傳遞上來的訊息,經由收到的訊息資 訊,可以瞭解目前底層存取網路的狀態,如此可預先觸發換手的程序,降低 換手所花費的延遲時間。在選擇底層的存取網路時,由於有線網路的傳輸速 度、傳輸品質和安全性等都比無線網路好,也不容易受到干擾,因此若是行

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z 連結切換(Link_Switch):當目前的存取網路可能因為斷線或是訊號 不好,上層可能決定要切換另一個網路媒介以獲得更好的網路服務,這 個事件將可用來告知底層媒介需要切換成另一個存取網路,並執行切換 的動作。

z 媒介獨立換手設定(MIH_Configure):此事件主要是上層用來設定網 路媒介的參數或是控制底層存取網路的運作狀態,例如若是考量到電源

(Link_Down),經由上層的換手決策後,決定將切換到無線區域網路的媒介,

並傳遞連結切換(Link_Switch)的命令告知底層的存取網路去執行。由於底層 的存取網路媒介不一定是屬於同一個網域,我們必須去查看無線區域網路存取媒 介和有線網路存取媒介的網路位址是否為一致。如果不一致,必須告知本地端網 路代理者並作網路位址更新的動作,才能達到連續性的服務。反之,則不需作任 何的動作。

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