基于层次分析与预测的异构网络接入选择算法研究

摘要

未来的无线网络发展中，不同的无线接入技术提供不同的覆盖范围、吞吐量和服务质量等，这些技术在性能上的互补性使得异构网络融合成为一种必然趋势。网络选择是异构网络融合环境下的一个重要研究课题，即多模终端如何通过网络选择，达到用户满意的服务，并使得网络资源利用率最高。目前已有很多学者对网络选择算法进行研究，但没有统一的选择算法，优化的接入网络选择算法在保证用户得到最优质的服务的同时，可以保障网络资源利用的总体最优化，因此制定一种高效的接入选择算法极其重要。
　　 本文针对当前网络选择算法存在的不足，通过研究网络选择算法的影响因素，提出了基于层次分析法的网络选择算法，综合考虑信号强度，传输速率，可用带宽和价格等因素，构造效用函数，并基于层次分析法，对各因素进行权重赋值，通过对效用函数值的比较，选择效用值最大的网络，通过MATLAB仿真，验证了算法的有效性。
　　 此外，本文在以上工作的基础上，对网络选择算法进行改进，提出了基于卡尔曼滤波的预测网络选择算法(K-AHP)。通过卡尔曼滤波算法对网络用户业务的预测，在不影响选择算法准确度的条件下，有效减少了网络测量和网络数据的收集过程对网络资源的消耗，减少网络负荷，并且通过MATLAB仿真验证了方案的有效性。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 论文研究背景

1.1.1 网络的发展及融合的趋势

1.1.2 网络选择研究的意义

1.2 国内外研究现状及分析

1.3 本文研究的内容

1.4 本文结构安排

第二章 异构网络选择的相关理论研究

2.1 异构网络融合的关键技术介绍

2.1.1 异构网络融合的特点

2.1.2 异构网络融合面临的问题

2.2 异构网络选择的概述

2.2.1 网络接入选择的功能构架

2.2.2 网络选择的应用场景

2.2.3 网络选择的过程

2.3 网络选择算法的分析

2.3.1 网络选择算法的目标

2.3.2 网络选择算法的影响因素

2.3.3 基于多属性决策理论的网络选择算法

2.4 本章小结

第三章 基于层次分析法的网络选择算法

3.1 层次分析法的分析

3.1.1 层次分析法的概述

3.1.2 选用层次分析法的原因

3.1.3 层次分析法的一般步骤

3.2 基于层次分析法的网络选择算法

3.2.1 建立层次结构模型

3.2.2 网络参数的标准化

3.2.3 构造两两比较判断矩阵

3.2.4 对判断矩阵的一致性校验

3.2.5 效用函数的构建

3.3 性能仿真

3.4 本章小结

第四章 基于卡尔曼滤波的预测网络选择算法

4.1 预测的原理分析及意义

4.1.1 预测的概念及分类

4.1.2 预测在网络选择中的意义

4.2 卡尔曼滤波算法

4.2.1 卡尔曼滤波的概述

4.2.2 卡尔曼滤波算法

4.2.3 卡尔曼滤波的优点

4.3 基于卡尔曼滤波预测的网络选择算法

4.3.1 对网络数据的预测

4.3.2 与层次分析法的结合

4.4 性能仿真

4.4.1 对网络业务量的预测

4.4.2 基于卡尔曼预测的网络选择算法仿真

4.5 本章小结

结束语

致谢

参考文献

科研成果