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以实现车载速度下的实时多媒体业务为目标的IEEE802.16e移动宽带无线接入标准的出现为宽带无线领域的发展带来了新的机遇,但同时也给移动通信领域带来了竞争和挑战,因此引起了业界的广泛关注。802.16e的提出考虑了系统本身的移动性优势和用户对业务移动性的需求,填补了高速率但不支持移动性的系统(如无线局域网WLAN)和高移动性但不支持高速率的系统(如通用移动电信系统IJMTS)之间的空白。IEEE802.16e的出现迎合了未来通信、计算机、有线电视三网融合的发展趋势,兼具移动、宽带和IP化的特点,但是WLMAX和3G定位以及优势各不相同,不可取代,WiMAX和其他网络的互补和融合将成为大势所趋。
多媒体业务与无线移动的结合给移动性管理带来很多新的挑战,如如何实现网络接入,如何实现无缝的端到端连接等,其中最核心的问题是如何实现切换管理,以保证网络的服务质量(Quality of Service,QoS)。切换是移动网络最重要的技术之一,直接影响着通信系统的整体性能。切换管理包括同构网络的水平切换和异构网络的垂直切换,切换过程中需要利用切换判决算法决定是否进行切换以及切换至何种网络或小区。本文重点研究基于802.16e的切换算法及基于WLMAX网络与WCDMA网络的垂直切换算法。
本文研究了802.16e必选的硬切换算法,针对标准的切换流程在切换触发、切换判决及快速切换方面做出了改进。通过仿真研究了各参数对平均切换次数、切换损耗概率、切换延时的影响,并在这些系统性能之间寻求折中。
在异构无线网络的切换判决中,不仅要考虑切换前后的网络或小区的信号强度是否符合切换要求,还需要综合考虑其他多种目标,如移动台的移动速度、切换前后各网络或小区的流量情况和切换前后网络或小区的收费差异等,可以说仅靠单一目标如接收信号强度做出的切换判定未必是最优的选择。本文引入了模糊逻辑技术,将多个切换目标结合起来进行综合评判,构造了一种用于异构无线网络的多目标判决的垂直切换算法,并基于802.16e与WCDMA网络,对此算法的性能进行了仿真。仿真结果显示,这种基于模糊逻辑的异构无线网络切换算法能同时综合考虑多种目标,如信号强度、移动终端速度、单用户流量和收费等,对异构无线网络切换的影响具有较理想的效果。