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伴随着无线通信技术的不断进步,以及信息、多媒体技术的迅速发展,可以预见下一代网络将是多种网络相互融合的异构无线网络。然而由于不同运营商在网络架构、认证、鉴权等方面存在较大差异,如何保证用户在不同接入技术之间业务的无缝漫游,是异构网络垂直切换必须要解决的问题。本文重点研究异构无线网络环境下的垂直切换算法,以提高异构无线网络间切换的性能。
论文首先从异构无线网络环境下的移动性管理出发,简要介绍了异构无线网络环境下的移动性,针对移动性管理中切换判决以及切换控制方式等切换管理内容进行了具体阐述。其次通过比较垂直切换与水平切换的差异,对垂直切换相关概念和知识进行了介绍,并从垂直切换过程以及垂直切换的分层管理方案两个方面对垂直切换技术进行了研究。最后在对影响垂直切换判决因素研究的基础上,对典型的垂直切换算法进行了研究。
在以上研究的基础上,针对现有基于归一化量化的模糊逻辑(the Fuzzy Logicbased Normalized Quantitative Decision,FNQD)垂直切换算法在切换稳定性上的不足,提出了一种基于稳定期的FNQD垂直切换优化算法,对FNQD垂直切换判决过程进行优化。只有当目标网络的性能评估值在稳定期内一直为最优,才触发到目标网络的切换。针对附着于UMTS网络的移动终端以恒定速度直线穿越WLAN的具体场景中,造成不必要切换以及切换失败原因的分析,提出了一种基于运动时间预判决的FNQD垂直切换判决算法。在切换触发前针对移动终端切换到WLAN的必要性进行判定,只有在判定有必要切换的情况下才进行下一步的切换触发以及切换判决。通过建立MATLAB仿真场景,对本文提出的两种改进垂直切换算法进行了仿真分析。仿真结果表明,基于稳定时间的FNQD垂直切换算法能够有效降低垂直切换发生的次数,避免了乒乓效应的发生概率。基于运动时间预判决的垂直切换机制,由于在切换触发之前加入了预判决,从而有效避免了不必要的切换,保持了较高的切换成功率。
论文最后对本文的研究工作进行了总结并提出了进一步的研究方向。