异构5G网络的稳健切换算法研究

发布时间：2021-04-19 02:50

　　随着5G无线网络的商用,势必与现存的无线网络组成更复杂的异构5G网络环境。在这种网络环境下,各种网络技术相互叠加覆盖,增加了网络间的干扰和网络切换的复杂性。如何在异构5G网络环境中提高移动终端切换的稳健性,同时为移动终端选择满足需求的网络,已经成为该领域研究的热点问题。针对该问题,本文分别从噪声干扰和终端需求两个方面增强切换的稳健性,同时提高终端需求满意度。本文主要工作如下:1.在异构5G网络中,针对切换算法稳健性差引起的切换准确率低的问题,提出一种基于区间标记判决的稳健垂直切换算法。首先,引入中位值平均滤波算法,获取更准确的网络参数。其次,基于参数波动特征分析,提出区间标记判决算法,提高切换算法的准确率和稳健性。再次,根据移动终端传输层的需求,结合移动终端的运动趋势,分别使用不同权值的效用函数获得目标网络。最后,仿真结果表明该算法能够有效提高切换准确率和系统吞吐量,降低切换失败率和乒乓效应,并能够根据终端需求选择最佳目标网络。2.上述算法虽然从降低噪声干扰的角度提高了切换准确率,但忽略了由覆盖半径不同的网络重叠覆盖和网络性能差异,引起的移动终端触发不必要切换和负载不均的问题。针对该问... 

【文章来源】：重庆邮电大学重庆市

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

移动终端切换状态预测流程图

重庆邮电大学硕士学位论文第4章自适应终端需求的垂直切换算法47111111cpretprecptpelseifandand21111level2+(tpcp)/re仅目标网络满足需求，切换等级置31elselevel3end时延切换等级转换221222cpretpreifandlevel2222222cpreelseif(andtprecptp)orlevel2222222cpretpreelseifandandcptp22222level2(tpcp)/(maxre)222222cpretpreelseifandandcptp222222level2(cptp)/(maxre)2elselevel3end丢包率的转换方法与时延类似计算综合切换因子123hd_levellevellevellevel如图4.3为带宽切换因子转换图，终端带宽需求为40Mpbs。图4.4为时延切换因子转换图，终端时延需求为50ms。从图中可以看出，算法能够根据当前网络和目标网络性能是否满足终端需求得到切换因子。并且在当前网络和目标网络均不满足需求时，根据当前网络和目标网络之间的性能差值计算切换因子，并且当两个网络性能差异较小时，降低切换因子增加速度，减少触发不必要切换次数。图4.3带宽切换因子转换图

重庆邮电大学硕士学位论文第4章自适应终端需求的垂直切换算法48图4.4时延切换因子转换图4.4.3切换决策自适应终端需求的垂直切换算法的切换触发依据是：在满足终端需求的前提下均衡网络负载。切换的最终决策采用模糊逻辑系统，因为模糊规则能更合理的控制切换因子和网络性能收益的主次关系。根据切换因子和网络性能收益值的范围和分布特点，设计得到模糊逻辑系统的隶属度函数如图4.5所示，其中输入参数的隶属度函数使用梯形和三角形隶属度函数设计，输出参数的隶属度函数使用三角形隶属度函数设计。并将输入参数和输出参数的模糊等级定义为{低、中、高}。图4.5模糊逻辑隶属度函数根据算法优先满足终端需求再均衡负载的要求，在模糊逻辑规则库设计时将切换因子作为切换判决的主要依据，部分模糊逻辑规则如表4.2所示。


本文编号：3146680