无线异构网络垂直切换算法的研究与实现

发布时间：2020-08-11 19:05

【摘要】：随着科学技术的发展和通信技术的不断进步,各种无线接入技术层出不穷,多种无线网络同时存在。不同的无线网络接入方式,在传输带宽,时延,费用,覆盖范围等方面的表现不尽相同,并且没有一种接入方式可以同时满足高带宽,低时延,低费用,覆盖广等要求。因此实现异构网络的融合互通,根据用户的需求,随时切换到合适的网络是必然趋势。而垂直切换技术是异构网络融合互通的基础,是支持不同接入技术无缝衔接的核心技术,是目前针对异构网络融合研究的热点问题。本文首先对异构无线网络融合的背景和研究情况进行了综述,对常见的垂直切换算法进行分类研究,剖析其原理,总结其特点、适用场景和不足。然后在此基础上,基于不同的侧重点,提出两种垂直切换算法:针对异构无线网络中,基于多属性的垂直切换算法总是选择最佳候选网络而不是选择最合适的候选网络,提出一种基于FAHP-MGRA的垂直切换算法。该算法综合考虑了网络状况和用户喜好,并避免不合理的权重设置对网络选择结果造成的影响,采用FAHP方法来计算各个网络参数的权重;然后通过MGRA来对各个候选网络进行排序以选择最合适的候选网络。针对目前大部分异构无线网络垂直切换算法只是从移动终端的角度出发,考虑如何满足用户的网络需求、用户偏好,保障切换过程中的QoS去解决垂直切换问题,而忽略了网络运营商的利益而提出一种基于非合作博弈的垂直切换算法,将网络选择过程抽象为一个可重复博弈模型,综合考虑移动用户和网络运营商的利益,最终在两者之间达到均衡。通过在OPNET网络仿真环境中,对提出的垂直切换算法的仿真,结果表明与传统垂直切换算法相比,本文提出的算法能有效避免乒乓效应,充分考虑用户偏好和网络状况,做出当前状况下最合适的网络选择。
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN92
【图文】：

图 1-1 切换分类Figure 1-1 Handoff classification中按照网络类型可以分为水平切换（horizontal handoff）和垂tical handoff）。当切换发生在同种网络技术下的不同接入点之切换。当切换发生在不同网络技术接入点之间时称为垂直切换[3]

水平切换和垂直切换Figure1-2Horizontalhandoffandverticalhandoff

第 1 章 绪论因为异构网络主要研究不同类型的网络接入方式之间的通信，所以异构网络的切换管理问题主要是垂直切换的问题。垂直切换过程可分为网络发现、切换判决和切换执行[4]三个环节。 其中，网络发现阶段是指移动设备搜寻可以接入的候选网络的过程。切换判决阶段是指移动设备决定何时进行切换，以及切换到哪个候选网络的过程。而切换执行阶段，则是指将数据分组传送到新的无线链路上，从而真正实现移动用户的数据从原有接入点到新的接入点的重路由的过程。其中切换判决阶段的垂直切换判决算法是当前的研究热点内容。

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本文编号：2789448