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异构无线网络融合中的多属性垂直切换判决算法

作　者: 许昆
导　师: 马建峰
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 密码学
关键词: 垂直切换服务质量多属性主成分分析
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

下一代移动通信系统的主要特征是多种无线接入技术并存,互补,无缝集成,没有一种网络能同时满足高带宽、低时延、广覆盖等要求,无线网络互通与融合成为必然趋势。垂直切换是异构无线网络融合的核心技术,高效、准确的垂直切换算法是异构无线网络融合的迫切要求。基于服务质量的垂直切换判决算法没有建立综合的服务质量(QoS,quality of service)指标评价体系,各判断指标存在相互依赖关系,信息量重叠等,导致垂直切换判决算法不准确。基于灰度预测、模糊逻辑的垂直切换方法引入人工智能等思想,以提高切换的准确性,但是计算复杂度太高,同时没有解决各指标重叠的问题。针对传统垂直切换方法存在的问题,从QoS判断指标体系和消除指标重叠两个方面对现有垂直切换方法进行优化,提出了一种基于主成分分析的多属性垂直切换判决方法(PCA)。PCA方法从网络可用性、及时性、安全性、可靠性等方面建立QoS指标体系,将切换判决转换成多属性决策问题,建立多属性决策模型,利用层次分析法对各QoS指标的重要性进行加权,建立了综合的垂直切换指标评价体系。在建立的综合垂直切换指标评价体系的基础上,为了消除各指标间的重叠并降低计算复杂度,使用主成分分法,提出了一种高效的网络QoS主成分提取方法。通过实例分析验证,PCA具有执行效率高、判决结果准确、计算复杂度低的优点。PCA依据各QoS主成分贡献率大小,提取影响QoS的最主要信息,舍弃次要信息进行切换判决,提高切换算法的效率;PCA消除了切换判决算法各QoS指标间的相互关联影响,减少信息量重叠造成的误差,提高判决结果的准确性。经PCA提取的QoS主成分,可作为其他算法(如灰度预测、模糊逻辑分析等)的输入,有效减小其计算复杂度。在所提议技术的基础上,设计并实现了3G-WLAN融合网络的接入平台和切换系统,实验结果表明,PCA能保证终端准确选择最佳接入网。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-12
  1.1 引言  8-9
  1.2 研究背景  9-10
  1.3 课题来源和研究意义  10
  1.4 研究内容和结构安排  10-12
第二章异构无线融合网络中切换技术的研究  12-32
  2.1 异构无线网络融合  12-17
    2.1.1 移动通信的发展趋势  12-13
    2.1.2 宽带无线接入的发展趋势  13-14
    2.1.3 多种无线接入网络的共存与融合  14-16
    2.1.4 未来无线异构网络融合的特征  16-17
  2.2 移动性管理概述  17-20
    2.2.1 移动性管理技术的起源和发展  17
    2.2.2 移动性管理的关键控制功能  17-20
  2.3 异构无线融合网络中的切换技术  20-23
    2.3.1 切换的分类  20-22
    2.3.2 切换控制方式  22
    2.3.3 切换过程  22-23
  2.4 异构无线融合网络的切换判决算法  23-32
    2.4.1 网络发现  23-24
    2.4.2 切换判决  24-30
    2.4.3 切换执行  30-32
第三章垂直切换判决算法  32-54
  3.1 接入选择模型  32-33
  3.2 权值的确定  33-37
  3.3 主成分提取  37-43
    3.3.1 主成分分析的数学模型  37-38
    3.3.2 服务质量主成分提取  38-43
  3.4 垂直切换决定算法  43-44
  3.5 分析与验证  44-51
    3.5.1 主成分分析法  44-47
    3.5.2 加权和法  47-49
    3.5.3 灰色关联分析法  49-50
    3.5.4 分析总结  50-51
  3.6 本章小结  51-54
第四章 3G-WLAN融合网络中切换系统的设计与实现  54-66
  4.1 融合网络安全接入平台简述  54-55
  4.2 融合网络安全接入平台设计  55-61
    4.2.1 移动终端融合网络安全接入平台设计  55-59
    4.2.2 核心网的设计  59-61
  4.3 实验结果  61-64
    4.3.1 平台搭建  61-62
    4.3.2 切换演示  62-64
  4.4 本章小节  64-66
第五章工作总结及展望  66-68
  5.1 本文工作总结  66
  5.2 未来工作展望  66-68
致谢  68-70
参考文献  70-74
研究成果  74-75

异构无线网络融合中的多属性垂直切换判决算法

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