IEEE 802.16e移动宽带无线接入标准的出现推进了多媒体业务与无线移动融合,也引发了对于移动宽带无线接入技术问题的思考,其中包括小区切换问题。移动用户的日益增加,大量高速多媒体数据业务的出现都对WiMAX系统容量提出挑战。如何设计合理的切换方案,引导移动用户及时并智能地进行WiMAX小区切换成为一项值得研究的课题。针对这一问题,本文提出了一种新型的基于容量估计和邻居广播技术的WiMAX切换方案,该方案适用于多WiMAX小区覆盖的网络场景,在移动用户数多,数据流量大的易拥塞网络环境下,该方案具有比较明显的网络优化作用。根据研究过程,本文首先对WiMAX协议标准以及现有的小区切换方案中的算法、策略、控制模式以及切换技术做了基础研究和介绍。在各小区切换方案中,本文深入研究了适用于移动WiMAX网络的802.16g快速切换技术,对该技术的系统性能进行了理论分析和网络仿真验证,并得到结论,即快速切换技术能够降低切换丢包率,但并不能有效解决网络拥塞环境造成的持续丢包问题,具有一定局限性。通过总结现有小区切换方案与WiMAX网络特性相结合的难点与问题,本文随之提出新型的基于容量的小区切换方案。其中的创新点包括:方案基于WiMAX小区容量估计和邻居广播技术,以小区有效空闲容量为策略触发切换,从而达到基站间流量均衡;方案系统模型中根据IEEE 802.16标准中OFDM物理层定义提出了一种准确估算WiMAX基站有效容量的理论公式;方案同时设计了一项原创的全局切换概率参数,能够简单有效地控制小区切换问题中的“切换同步效应”。本文研究工作量中一个重要部分在于实现移动WiMAX网络小区切换的仿真。由于NS-2仿真软件本身不提供WiMAX网络和WiMAX小区切换的支持,研究过程中对NS-2和NIST移动扩展包的数据结构进行了深入研究,并通过修改不同类文件中的大量源代码构架了NS-2下支持WiMAX小区切换的仿真环境,实现了本文提出的切换方案。通过对提出的切换方案进行仿真,证实该方案可以有效降低网络拥塞,快速显著地提升系统吞吐量。