异构网络垂直切换判决策略的研究

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随着移动通信技术的不断发展,越来越多的人意识到未来通信发展的趋势之一是多种无线网络的融合。通过融合,可以实现多种接入方式、提供多种传输速率和满足多种服务质量要求。在网络融合的相关技术研究中,平滑切换技术是用户跨异构网络时会话连续性的保证,是异构网络融合的关键技术之一由于异构网络的不对称性,再加上业务需求的多样化,现有的水平切换技术已经不能适应异构网络切换需求,异构网络的垂直切换技术成为一种新的切换技术逐步受到重视,对于异构网络切换策略的研究,具有重要的意义和前景。本论文首先介绍了网络融合的研究现状及发展趋势,对异构网络的融合问题做了较为深入的分析,然后重点介绍了无线网络切换的基本原理、对用于异构网络的垂直切换技术和水平切换技术进行了比较分析。针对现有算法中存在的一些不足:一是切换算法的高效可行性。垂直切换算法中考虑的因素很多,如果再加上切换算法过于复杂,计算时会占用大量的系统信令资源。二是现有的算法对于切换中经常存在的乒乓效应、时延过长等问题仍未能有效地解决。探讨了异构网络垂直切换策略中常用的二维加权算法、层次分析法的性能,结合垂直切换的三个阶段及其常见的判决因素,引入层次分层算法中的分层思想,把切换条件分为切换必要条件和切换优化条件,结合二维加权算法,提出了一种联合切换判决算法。此算法的特点在于:1)通过把复杂的切换条件分为切换必要条件和切换优化条件,可以有效地减少很多不必要的切换判决,大大地减少了系统资源的占用率,提高了系统的运行效率。2)通过移入门限和移出门限设置的不同(存在一定的差值),使得终端接收网络的功率处在门限值附近时,有一定的缓冲,再加上有效的切换稳定时间,可以有效地减少了切换的乒乓效应;3)充分考虑了垂直切换的不对称性、用户QoS要求不同以及业务特征等。最后,通过搭建了WLAN和WCDMA融合的网络环境,利用该算法,参考实际网络环境并进行数学抽象,设计了简化的异构网络垂直切换的数学模型。根据用户QoS要求的不同和业务类型的不同,对垂直切换实现过程进行了仿真验证。实验结果表明:利用该算法可以根据用户QoS要求的不同和业务特征的不同,实现异构网络之间的有效切换,为异构网络的融合打下一定基础。
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