UMTS/WLAN融合网络中垂直切换算法的研究与实现

摘要

在过去数十年里，网络系统正在经历一个过渡的阶段，下一代网络（NGN）将会是由不同无线接入技术组成的网络系统，我们称之为异构网络。随着用户的需求的不断增加，服务运营商必将提供不同的服务，以满足他们的客户有一个更好的服务等级和高质量的用户体验（QoE）。这之中将涉及到异构网络的关键技术之一—垂直切换技术。在本文中，我们首先列出现有的垂直切换决策机制，此外通过对两个具有代表性的网络UMTS和WLAN的融合进行分析，引出对移动性管理技术中的垂直切换技术的探究。
　　本文首先对过去无线通信发展做了简要回顾，对未来异构网络的发展进行了展望，对未来无线异构网络的特征做了简要的描述，并且对融合中涉及到的技术层面问题进行了简要介绍。另外，对本文中应用到的网络做了简明扼要的介绍，并且对垂直切换的相关技术做了详细的分类与总结。
　　其次，提出了一种引入AHP算法的基于代价函数的垂直切换算法。为了减少不必要的切换，该算法使用接收信号强度、带宽、用户喜好以及价格因素作为垂直切换的判决因子，从仿真结果可以看出，该算法大大减少了切换次数，从而提高了系统性能。
　　最后本文提出了一种基于速度的引入预判决的垂直切换算法。该算法以效用函数为基础，将其两个参数信号强度值以及带宽做出了改进，即采用的是他们的归一化值，进而确定目标网络。接着，进入垂直切换的判决阶段，该阶段我们引入了差分预测算法来对切换做进一步的约束，目的是为了减少乒乓效应的影响，提高切换的性能。此外，本文将移动终端的速度这个参量引入算法作为另外一个约束条件，这是由于当移动终端以较大速度移动时，正在进行的数据传输等业务则可能会受到影响，导致较高的丢包率等。本文所采用的方法是预设一个速度阈值，然后结合在传输的业务类型共同决定切换是否发生。文中采用MATLAB软件对该算法进行仿真分析，并与RSS切换算法与引入AHP算法的代价函数切换算法的性能进行比较。仿真结果表明，本文提出的算法能够明显地减少乒乓效应的影响，改善切换效率，并减少了呼叫掉话率与新呼叫阻塞概率，提高了系统性能。

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第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的研究内容及论文结构

第二章 UMTS/WLAN异构无线网络技术

2.1 UMTS系统概述

2.2 WLAN接入网络概述

2.3 UMTS/WLAN网络的融合

2.4 本章小结

第三章 异构融合网络切换技术与切换算法的分析与总结

3.1 异构无线网络技术的发展

3.2异构网络中切换的研究

3.3垂直切换算法

3.4本章小结

第四章 一种改进的基于代价函数的垂直切换算法的分析与研究

4.1 传统的基于代价函数的垂直切换算法

4.2 算法测试与分析

4.3一种改进的基于代价函数的垂直切换算法

4.4本章小结

第五章 引入预判决的基于效用函数的垂直切换判决算法

5.1常用多属性切换判决算法特性分析

5.2 效用函数的设计

5.3 效用函数下的垂直切换判决算法

5.4 引入预判决的垂直切换判决算法

5.5 基于速度的引入预判决的垂直切换判决算法

5.6本章小结

第六章 总结与展望

6.1 论文工作总结

6.2 今后工作展望

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢