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无线异构网络中具有预切换机制的垂直切换算法研究

作　者: 徐世萍
导　师: 石文孝
学　校: 吉林大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 无线异构网络垂直切换预切换灰色多目标决策负载均衡
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 154次
引　用: 1次
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内容摘要

通信技术飞速发展,短短几十年就已经经历了从模拟通信系统到数字通信系统,再到能承载多媒体业务的第三代通信系统的转变。如今通信网络已经是各种通信技术、接入技术共存的局面,这就注定了未来的无线通信系统必定是一个拥有全IP核心网络,多种接入技术共存的异构无线网络。因此,如何能够可靠而高效地为移动用户提供不同网络、不同小区间的无缝漫游服务成了下一代网络中的研究关键。通过对大量文献的阅读作者发现,目前异构无线网络中垂直切换策略的研究并没有考虑复杂的切换机制对切换最佳时机的影响。针对这一问题,本文在异构无线网络垂直切换策略中加入了预切换机制。首先,根据用户的移动速度及业务的实时性进行预判决,以期获得最佳切换时机减少切换失败次数;其次,切换时移动台根据收集的网络信号质量、负载情况、业务类型、用户移动速度、以及用户对网络的偏好等数据,利用灰色多属性分析制作目标小区列表,从而迅速准确地找到合适的目标小区,最后在单位切换区域中加入了等待队列,并讨论了队列长度对切换的影响。本文在异构无线网络垂直切换算法中加入了预切换机制,提出了一种具有预切换机制的异构无线网络垂直切换算法。该算法采用流体模型描述用户移动特性,将异构无线网络抽象成灰色空间,将垂直切换问题抽象成多属性判决问题,利用灰色多属性判决方法综合考虑网络负载、网络时延、网络质量、业务QoS、和用户偏好等因素进行切换判决。加入预切换机制的同时,该算法在每个切换区域中设置了排队队列,以区别对待实时和非实时业务,力求合理地应用网络资源。该算法的优点,一是可以合理分配网络负载并降低切换掉话率,二是综合考虑了网络侧和用户侧的信息,使用户在切换时更快速地找到合适的目标网络。仿真结果表明,预切换机制能够有效保障高速实时业务的切换成功率;将网络负载均衡作为选择网络的参数之一也有效平衡了网络负载情况;同时利用合理的队列机制也可以减少非实时业务的切换失败率。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-17
  1.1 课题研究意义与目的  9-10
  1.2 异构无线网络的融合与发展  10-12
  1.3 切换算法研究现状  12-14
  1.4 论文的主要研究工作和内容安排  14-17
第2章异构无线通信系统的切换技术  17-25
  2.1 切换控制  17-19
    2.1.1 切换基本过程  17
    2.1.2 切换控制方式  17-18
    2.1.3 判决条件  18
    2.1.4 切换的类型  18-19
  2.2 垂直切换  19-20
  2.3 多属性判决  20-22
  2.4 垂直切换算法的评价  22-23
  2.5 排队系统和Markov 过程  23-25
    2.5.1 排队系统  23-24
    2.5.2 Markov 过程  24-25
第3章带有预切换机制的异构网络垂直切换算法  25-33
  3.1 无线业务QoS 需求  25
  3.2 灰色关联模型  25-28
  3.3 移动用户模型  28-29
  3.4 带有预切换机制的异构无线网络垂直切换算法  29-33
    3.4.1 系统模型  30-31
    3.4.2 用户移动模型  31
    3.4.3 预切换机制  31-32
    3.4.4 灰色多属性判决切换算法  32-33
第4章算法仿真及结果分析  33-39
  4.1 算法仿真设置  33-34
  4.2 仿真结果及分析  34-39
第5章结束语  39-41
  5.1 论文总结  39
  5.2 未来工作展望  39-41
参考文献  41-44
作者简介及科研成果  44-45
致谢  45

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