ملخص
يُتوقع في شبكات الجيل الرابع المستقبلية للهاتف النقال بأن تدعم تقنية الشبكات اللاسلكية المحلية تقنية الشبكات الخليوية ذات التغطية الواسعة، و هذا ينتج عنه شبكات لاسلكية مهجنة مبنية على أساس بروتوكول الانترنت . على الرغم من أن تقنية الشبكات الخليوية ذات التغطية الواسعة كشبكة الجيل الثالث للهاتف النقال تسمح بإعطاء سرعات لنقل البيانات تصل إلى2 ميجابت، فهي تعتبر سرعات صغيرة عند مقارنتها بالسرعات المنجزة في التقنيات اللاسلكية الأخرى كالشبكة المحلية اللاسلكية التي تصل سرعتها إلى 54 ميجابت أو أكثر. بسبب ذلك تم عمل عدة سيناريوهات لربط هاتين الشبكتين المتكاملتين حيث أنّ الشبكة الخليوية من الجيل الثالث تعطي تغطية شاملة والشبكة المحلية اللاسلكية تعطي سرعات عالية لنقل البيانات. إنّ جهاز النقال يمكنه أن يحوّل بين هاتين الشبكتين عن طريق عملية تعرف بالتحويل الرأسي. إنّ المقدرة على توقيت عملية التحويل الرأسي أثناء عملية الاتصال من شبكة نظام معين إلى شبكة نظام آخر تعتبر من المتطلبات الهامة لتقليل احتمالية فشل التحويل وفقد البيانات أثناء التحويل. هذا المطلب الهام يجب أن يتحقق للأجهزة النقالة المتحركة عند سرعات مختلفة، من المترجلين إلى المركبات الآلية. في هذه الرسالة، تم تحليل تأثير سرعة حركة الجهاز النقال على التأخّر الزمني لكشف الحاجة لبدء عملية التحويل الرأسي ومن ثم على فشل هذا التحويل، وذلك باستخدام الطرق الرياضية. إضافة إلى ذلك تم استخدام الطرق الرياضية لتحليل تأثير سرعة حركة جهاز النقال وظاهرة تصادم الإشارات التنبيهية في الشبكة المحلية اللاسلكية على فشل التحويل الرأسي، كما تم إيضاح كيفية تعديل معدل ارسال الإشارات التنبيهية للأفضل، و ذلك لتقليل احتمالية فشل التحويل الرأسي مع تقليل سعة الشبكة المحلية اللاسلكية المحجوزة من قبل الإشارات التنبيهية.
Abstract
It is expected in fourth generation (4G) future mobile networks that WLAN technology will complement cellular wide area technology resulting in overlay hybrid networks based on IP protocol. Although cellular wide area technology such as the (UMTS) allows for data speeds of up to 2 Mbps, this is much less when compared to the data speeds achievable with other wireless network technology such as the IEEE 802.11 WLAN standards which can reach 54 Mbps. Because of that multiple scenarios have been made in order to integrate this two complementary networks : UMTS offers universal coverage and WLAN offers high connection data rate spots. The mobile terminal can switch from WLAN to cellular UMTS or vice versa by a process known as vertical handoff. The ability to timely process vertical handoffs, during communication sessions, from one network type to another will be an important requirement for minimizing handoff failure probability and data loss. This must be achieved for mobile terminals moving at various speeds from pedestrian’s speed to a fast moving vehicle’s. In this thesis, the effect of mobile terminal moving speed on vertical handoff detection delay and, hence, on vertical handoff failure is analytically studied. In addition, the effect of mobile terminal speed and beacon frame collision in WLAN on vertical handoff failure is analyzed through mathematical approach. Also it is shown how to optimize the beacon period in order to have minimum vertical handoff failure probability and minimum WLAN access point channel capacity occupied by beacon signals.