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未来异构无线环境中的接入网络选择技术研究

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第一章绪论

1.1 B3G/4G系统中的异构无线环境

1.2异构无线环境中的应用需求

1.3异构无线环境中的关键技术研究

1.3.1异构网络的融合策略

1.3.2接入网络发现

1.3.3接入网络选择

1.3.4软件无线电

1.3.5联合无线资源管理与联合容量估计

1.3.6端到端QoS

1.3.7信令支持机制

1.4相关的研究项目概述

本章参考文献:

第二章异构无线环境中的接入网络选择技术

2.1接入网络选择的基本概念

2.1.1接入网络选择的含义与应用原因

2.1.2接入网络选择的获益与代价

2.1.3接入网络选择的过程的参与实体

2.2接入网络选择技术的主要研究内容

2.2.1接入网络选择算法

2.2.2支持接入网络选择过程的信令机制

2.2.3描述接入网络选择过程的参数集

2.2.4效用函数在接入网络选择衡量的应用

2.3接入网络选择技术的分类

2.3.1基于算法决策点的分类

2.3.2基于算法决策对象的分类

2.3.3基于算法适用范围的分类

2.3.4基于算法评价指标的分类

本章参考文献:

第三章基于遗传算法的多用户动态接入网络选择研究

3.1研究背景

3.2动态接入网络选择过程的模型

3.3遗传算法基本原理

3.4 DASGA算法

3.4.1 DASGA算法的触发

3.4.2初始群体的生成

3.4.3编码

3.4.4适应度函数的构造

3.4.5选择策略

3.4.6交叉策略

3.4.7变异策略

3.5仿真研究

3.5.1仿真参数

3.5.2 DASGA算法收敛性

3.5.3对比仿真

3.6考虑网络选择过程代价的改进

3.6.1 DASGA算法存在的不足

3.6.2对降低接入网络间切换频率的改进

3.6.3对降低呼叫过程中带宽水平抖动的改进

3.7结论

本章参考文献:

第四章基于Markov决策过程的单用户动态接入网络选择研究

4.1引言

4.2 Markov决策过程

4.3 LUDASM算法

4.3.1状态空间

4.3.2决策动作

4.3.3转移概率

4.3.4效用函数

4.3.5准则函数

4.3.6策略求解

4.4仿真与分析

4.4.1仿真参数

4.4.2对准则函数影响的仿真

4.4.3对比仿真

4.5考虑网络选择过程中切换失败概率的进一步改进

4.5.1存在不足

4.5.2算法改进

4.5.3仿真分析

4.6结论

本章参考文献:

第五章移动终端决策的动态接入网络选择研究

5.1研究背景

5.2移动终端决策的接入网络选择模型

5.2.1网络体系结构

5.2.2接入网络选择流程

5.2.3评价指标

5.3接入网络选择算法

5.3.1 simple-ASMT算法

5.3.2 linear-ASMT算法

5.3.3 adaptive-ASMT算法

5.4仿真与分析

5.4.1仿真参数

5.4.2自适应预测接入网络选择算法的过程仿真

5.4.3三种算法的对比仿真

5.5结论

本章参考文献:

第六章动态多目标决策方法在接入网络选择中的应用研究

6.1研究背景

6.2多目标决策方法的数学模型

6.3基于动态信息多目标决策的异构网络选择算法

6.3.1算法结构

6.3.2决策过程的数学描述

6.4仿真与分析

6.5结论

本章参考文献:

第七章支持异构接入网络选择的扩展SIP/MIPv6信令

7.1研究背景

7.2 SIP协议与MIPv6协议

7.2.1 SIP协议

7.2.2 MIPv6协议

7.3支持网络侧进行接入网络选择决策的混合信令机制

7.3.1执行网络侧接入网络选择决策的相关功能实体分布

7.3.2 SIP协议支持网络侧接入网络选择决策的扩展

7.3.3 MIPv6协议支持网络侧接入网络选择决策的扩展

7.3.4信令流程举例

7.4支持终端侧接入网络选择决策的混合信令机制

7.4.1 MIP协议支持终端侧接入网络选择决策的扩展

7.4.2 SIP协议支持终端侧接入网络选择决策的扩展

7.4.3信令流程举例

7.5兼容性考虑

7.6结论

本章参考文献:

第八章总结和展望

8.1论文总结

8.2未来研究展望

博士期间发表文章

致谢

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摘要

本论文的研究工作主要针对接入网络选择、这一在异构无线环境中如何充分利用异构性的关键问题。目前针对这一问题的研究在学术界也处于起步阶段。首先研究了几种在不同场景下、考虑不同指标与代价、并且不针对任何具体无线接入技术的通用接入网络选择算法。然后设计了支持这些选择算法的信令机制。  本文阐明了未来异构无线环境中的基本特点、应用需求、以及在这一环境下提供QoS保证所必需若干关键技术研究,并概述了相关研究项目的特点。  本文给出了接入网络选择的基本概念,概括了进行接入网络选择的获益与代价和参与这一过程的相关功能实体。分析了选择算法、支持信令、描述参数集、评价方法等主要研究点的需求、研究内容与研究方法。  本文通过构造合理的用户状态空间与用户效用函数,提出了一种基于Markov决策模型考虑用户长期效用的动态网络选择算法(LUDASM)。还针对网络重选过程中可能发生的失败进行了扩展,通过将切换失败的概率纳入算法设计,对接入网络选择所带来的可能获益与代价进行了平衡。  本文还提出了两种基于扩展SIP/MIPv6的混合信令机制,分别针对网络侧决策的动态接入网络选择和终端侧决策的动态接入网络选择。

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