异构网络垂直切换算法及决策机制研究

摘要

通信网络的未来发展趋势是包含多种不同接入技术的融合网络，各种网络重叠覆盖，优势互补，为用户提供最佳接入服务:Always Best Connected(ABC)。异构无线网络的移动性管理技术是实现 ABC服务的技术支持和保证，而垂直切换技术作为异构网络移动性管理技术的重要组成部分，用于保证用户跨异构网络切换时会话的连续性，已成为异构网络中最具挑战性的关键技术之一。
　　目前垂直切换技术研究中存在以下两点不足:一是缺乏高效可行的切换决策算法；二是缺乏合理有效的垂直切换机制来保证无缝的切换性能。本文针对以上两点不足，提出了将垂直切换问题划分为网络选择问题和垂直切换综合评估问题的研究思路。针对网络选择问题，提出了基于业务感知的GR-AH多属性网络选择算法，针对第二点不足，提出了可扩展的垂直切换综合评估系统。
　　本文首先介绍了课题的研究背景，并对研究现状做了总结分析。其次，对提出的基于业务感知的GR-AH多属性网络选择算法做了详细的论述。该算法将直接与业务服务质量 QoS相关的网络属性，如接受信号强度 RSS、数据丢包率等独立出来处理，避免了业务服务质量无关网络属性对网络选择的影响，选择结果更加客观有效。本文设计了三种网络(UMTS、WiMAX、WLAN)重叠覆盖的仿真场景，仿真结果分析表明，GR-AH算法能够根据当前应用业务的特点及对网络服务性能的需求，智能地选择最适合当前业务的网络。与 SAW算法的比较结果表明，GR-AH算法在切换次数和所选服务网络与业务的匹配程度性能上有明显提高。
　　最后，论述了本文提出的可扩展的垂直切换综合评估系统- ECVHAS的设计思想、系统框架、模块实现及其操作流程、系统操作流程。该系统中融入了GR-AH算法模块、提高切换成功率性能的网络接纳能力评估模块、其它提高垂直切换性能的评估模块:运动评估、扩展模块。该系统将不同类别的网络属性以独立、模块化的形式来处理，对垂直切换的评估更客观有效，同时，能将未来好的、新的研究成果融入到该系统中去，以适应移动通信的发展。

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本论文的主要研究内容

1.4 论文结构安排

第二章 异构无线网络垂直切换概述

2.1 异构无线网络垂直切换

2.2 垂直切换算法介绍

2.3 垂直切换中的关键技术

2.4 本章小结

第三章 基于业务感知的 GR-AH 多属性网络选择算法

3.1 服务质量（QoS, Quality of Service）指标及网络属性分析

3.2 基于业务感知的多属性网络选择算法

3.3 模拟仿真与结果分析

3.4 本章小结

第四章 可扩展的垂直切换综合评估系统

4.1ECVHAS 系统构架

4.2 系统模块设计

4.3 系统操作流程

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 工作总结

5.2 未来研究方向

致谢

参考文献

作者在攻读硕士学位期间所发表的论文