收藏本站
《华中科技大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

异构无线网络中切换技术研究

贺锋  
【摘要】: 随着2G、3G蜂窝无线网络以及WLAN和WiMax在世界范围内的广泛使用,下一代的无线网络必将是多种无线网络并存的异构网络。由于各种网络特性的较大差异,每种网络都有各自的适用业务和应用场合。如何充分利用泛在异构网络可能带来的比单一网络更好的服务成为异构网络概念提出以来的众多研究者追求的目标。异构网间的垂直切换、同构网内水平切换是移动通信中移动性管理的重要研究内容。下一代的异构无线网络被广泛认为是基于IP核心网的松耦合架构。垂直切换决策的方式也从网络集中控制转到分布式的移动终端控制。本文分别研究了基于这样的异构网络架构下最佳网络选择和切换判决的问题。 异构网络的垂直切换问题比单一网络的切换更为复杂。垂直切换过程总体上可以分为最佳网络选择、切换判决以及切换信令协议交互三个主要步骤。最佳网络选择依据的是一些相对长期的网络性质参数,包括各网络的资费、带宽、端到端时延、安全性等。这些因素与终端的运动、所处的位置、无线信号的传播环境的短期变化关系不大。而在切换判决算法里主要考虑的是移动终端在短期内接收到的无线信号强度因为终端的移动和衰落而带来剧烈变化而引起的乒乓切换和可能的连接中断问题。 网络条件、终端状态、用户意愿三方面是最佳网络选择决策必须要考虑的因素。这三方面的因素有任何的改变都可能重新触发一次网络选择。本文分析了现有异构无线网络最佳网络选择算法各自的特点及其不足,提出了资费敏感的最佳网络选择机制。在网络选择算法里没有加入信号强度变化情况,而将信号强度变化作为切换判决算法考虑的问题。针对资费这个特别的因素,本文设计了一个用户最大可接受费用等级参数,由用户直接输入相关费用控制参数,做到精确反映用户对于网络使用资费的承受能力。在对网络质量参数进行归一化量化比较时结合用户实际使用业务的内在QoS需求,提出了分段模糊归一化策略。归一化函数采取了根据用户的业务实际QoS内在要求进行分档记分、超出业务实际需求的网络质量参数进行“封顶”的方式,保证了量化过程中各网络参数对决策结果贡献度的公平性。 本文详细分析了切换的判决问题。由于来自同一网络内不同基站或不同网络的基站信号强度因为距离和衰落的不同而不断变化,这使移动台需要不断改变服务基站以保持连接不被中断,同时又必须尽量减少乒乓切换的次数。切换判决要解决网络选择选定最好网络之后,何时发起切换到哪个邻小区的问题。在异构网络坏境下,这邻小区也可能是异网的小区。由于传统纯粹基于接收信号强度的切换判决算法性能不佳,主要体现在过多的乒乓切换,过多的频繁切换;不仅使系统信令负荷加重,切换时延也使用户得到的服务质量下降。在异构网络环境下,网间切换的时延和信令负荷比单一网络内的切换要大得多,切换判决的性能问题因此尤为突出。本文在分析了传统切换判决算法的不足之处基础上,提出利用已越来越普遍集成到移动终端的GPS(Globe Positioning System)模块获取精确的位置、运动方向和速度信息,结合事先下载的运营商基站覆盖信息实现一种高效的切换。为了能够真正实现基于覆盖已知的切换,本文分析了无线传播的模型及其校正方法,并提出了计算小区边界的方法。仿真实验证明在相邻小区都对小区边界达到充分覆盖的条件下切换判决的性能相对于传统纯粹基于接收功率的切换算法有显著提升。通过实测联通在华中科技大学西区的覆盖情况,证实了提出的算法在现网覆盖情况下的实用性。 针对于移动终端不具备GPS定位功能或在不能接收到GPS卫星信号的时候,本文提出一种基于离基站距离和运动速度辅助的切换判决算法(Distance and VelocityAssisted Handoff Decision Algorithm,DVAH)。根据移动终端的接收信号强度和当前小区无线传播模型参数,可以算出移动终端与基站的距离。由于慢衰落的影响,此估算的距离与实际可能会有很大差距。按一定的间隔不断采样接收信号强度(包括当前基站以及各相邻基站)同时按照传播模型转换成与基站的距离,对此距离进行直线拟合则可以得到两个估计参数:一个是初始距离(?)1,另一个是终端离开基站速度(?)。DVAH算法将估计得到的这两个参数结合小区的覆盖地图辅助进行切换判决。仿真实验证明DVAH的切换性能要明显好与纯基于接收信号强度的切换算法。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TN929.5

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 闫继垒;认知无线网络中的接入网络选择策略和切换管理机制研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 代虎;基于代理移动IPv6的异构网络移动性管理技术研究[D];电子科技大学;2012年
3 王晓阳;Femtocell的切换控制研究[D];西安电子科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 严彬;;WCDMA无线网络规划中的传播模型校正[J];电信工程技术与标准化;2006年07期
2 吕敬平,罗汉文;第三代移动通信无线传播模型校正[J];移动通信;2004年08期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 苗强;张学友;毛军军;;基于模糊语言判断矩阵的多目标博弈研究[J];合肥师范学院学报;2010年03期
2 毛军军;贾静丽;张纪强;孙丽;;基于一种新的信息熵的区间直觉模糊集多属性决策分析[J];合肥师范学院学报;2011年06期
3 王长建;李秀琴;;基于不确定语言型多属性决策的承包商选择[J];安防科技;2009年09期
4 吴义国;;橡胶粉改性沥青混合料低温性能影响因素敏感性分析[J];安徽建筑;2010年03期
5 陈久月,余承安,陈海鹰,王红涛;小麦品种(系)的灰色关联度分析与综合评价[J];安徽农学通报;2004年05期
6 朱卫生,程守忠;宿9604小麦新品种生态适应性综合分析[J];安徽农业科学;2000年06期
7 孙红忠,高振魁;安徽省农民人均纯收入动态变化的灰色分析[J];安徽农业科学;2000年06期
8 孙宪印,吴科,钱兆国,丛新军,沙英,邢丽云;灰色关联度在多穗型小麦高产育种上的应用[J];安徽农业科学;2001年03期
9 刘凤洲,郭凌云,王秋玲,刘艳,张桂花,谷传彦,马效红,庄洪锋;灰色局势决策方法综合评价小麦新品种[J];安徽农业科学;2002年02期
10 赵淑贞,卢金宝,程海卫,莫军;海岛棉目标性状和品种间灰色关联度分析[J];安徽农业科学;2005年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄孝鹏;龚亲华;李振宇;许甜甜;;中国古代决策思想与现代决策科学的融合与发展[A];安徽省管子研究会2011年年会暨全国第六届管子学术研讨会交流论文集[C];2011年
2 曾雪兰;李正义;;语言型模糊偏好信息群决策的一种优化算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 王孝红;吴姝芹;申涛;范勇;;灰色预测控制及在篦冷机系统中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 崔凯;曹卫华;吴敏;王春生;;面向综合生产目标的铅锌烧结过程智能建模与优化方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 张异;魏法杰;;基于扩展的二元语义信息处理的群决策方法[A];第十三届中国管理科学学术年会论文集[C];2011年
6 叶磊;陈山枝;时岩;;mSCTP实现UMTS/WLAN网络间垂直切换的研究[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
7 吴江;叶兰;;区间数多属性规范化方法[A];中国运筹学会第十届学术交流会论文集[C];2010年
8 陈春智;杨吉会;;炮兵抗登陆作战中的最优打击模型[A];中国运筹学会第十届学术交流会论文集[C];2010年
9 王资燕;;基于熵权和GIOWA算子的贵州高新技术企业信用评估方法研究[A];“中国视角的风险分析和危机反应”——中国灾害防御协会风险分析专业委员会第四届年会论文集[C];2010年
10 乔辉;;灰色关联分析法识别城市环境噪声主要影响因素[A];2008中国环境科学学会学术年会优秀论文集(下卷)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 窦亚玲;基于直觉模糊集的多约束网络路由决策方法研究[D];华中科技大学;2010年
2 冯缨;中小企业电子商务采纳—实施—评价影响因素及方法研究[D];江苏大学;2010年
3 曾和平;金沙江支流龙川江流域河流输沙特征及其对气候和地表覆被变化的响应[D];昆明理工大学;2009年
4 侯惠芳;异构无线融合网络中的认证技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
5 罗晓清;多传感器图像融合理论及其应用研究[D];江南大学;2010年
6 曾献辉;服饰智能适配系统的研究与应用[D];东华大学;2010年
7 张洁;综合比较优势视角下的中国产业集群竞争力研究[D];吉林大学;2011年
8 延志伟;基于MIPv6/PMIPv6的移动性支持关键技术研究[D];北京交通大学;2011年
9 郭喆;基于用户行为的无线通信网络综合优化研究[D];华中科技大学;2011年
10 孙中皋;无线传感器网络能量高效路由协议研究[D];大连海事大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郝春晖;先进制造系统项目风险评价研究[D];安徽工程大学;2010年
2 潘俊任;基于相似度的模糊推理算法研究[D];浙江理工大学;2010年
3 吴春华;基于顾客价值导向的服装企业核心竞争力测评模型研究[D];浙江理工大学;2010年
4 倪立诚;企业并购中应用灰色多目标决策方法进行目标企业选择的研究[D];上海外国语大学;2010年
5 潘冬梅;黑龙江省东部煤电化建设人才需求研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 白雪;世界油船订单量的波动及其预测研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 马一博;经管类研究生创新能力评价研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 秦真珍;露天矿边坡变形灰色系统预报模型研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 夏青青;道路交通安全事故成因及预测模型研究[D];长沙理工大学;2010年
10 周媛媛;基于DGA的变压器故障诊断[D];长沙理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 王兴伟;郭磊;李雪娇;黄敏;;一种智能ABC支持型QoS切换决策机制[J];电子学报;2011年04期
2 俞定玖;王小龙;;接纳控制算法现状分析[J];电子技术应用;2010年12期
3 王丽;郭爱煌;刘富强;徐尚志;;基于模糊逻辑技术的切换策略[J];计算机工程;2009年02期
4 杨琳琳;;3GPP LTE系统的切换机制研究[J];通信技术;2008年08期
5 王冠英;宋华俐;;IEEE 802.16e系统中的切换技术分析[J];中央民族大学学报(自然科学版);2006年03期
6 张奎;钱湘莹;;HNB技术研究与组网应用[J];邮电设计技术;2010年09期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李群峰;知识型企业合作剩余分配讨价还价博弈分析[D];首都经济贸易大学;2011年
2 时岩;异构网络中垂直切换若干关键技术的研究[D];北京邮电大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 杨钊;代理移动IPv6中多接口接入的设计与实现[D];北京交通大学;2011年
2 王力;LTE-Advanced系统中切换算法和节能算法研究[D];西安电子科技大学;2011年
3 刘静;LTE系统中的切换与切换自优化方法研究[D];西安电子科技大学;2009年
4 王康;异构网络垂直切换决策机制研究[D];北京邮电大学;2009年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 鄢林;物联网中有线与无线通信接入选择研究[D];电子科技大学;2012年
2 史亭文;认知无线网络中的快速切换协议研究[D];西安电子科技大学;2012年
3 周全林;认知无线局域网中的接入网选择和快速切换[D];西安电子科技大学;2012年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨光,纪阳,余凯,张平;异构无线接入网络中的通用链路层技术[J];无线电工程;2005年10期
2 徐晓丽;刘翠平;梅素平;;异构网络垂直切换判决策略研究[J];网络安全技术与应用;2009年07期
3 王伟;景志宏;陈鹏;;异构无线系统中一种改进的垂直切换方案[J];计算机应用研究;2011年05期
4 李晓娟;苏红旗;;基于无线异构网络垂直切换技术的研究[J];中小企业管理与科技(下旬刊);2011年04期
5 凃国勇;;交互式异构无线网络垂直切换的中间件架构[J];通信技术;2009年07期
6 杨森;汤红波;柏溢;;异构无线网中面向QoS的马尔可夫选择策略[J];计算机工程与应用;2011年16期
7 王义;;异构无线网络垂直切换及相对系统容量概述[J];科技创新导报;2008年32期
8 刘胜美;孟庆民;潘甦;糜正琨;;异构无线网络中基于SINR和层次分析法的SAW垂直切换算法研究[J];电子与信息学报;2011年01期
9 舒超;毛玉明;肖文曙;;CDMA和WLAN之间的移动IPv6切换[J];计算机工程;2008年04期
10 卞涛;;垂直切换中避免TCP连接吞吐量下降方法的比较[J];电信快报;2010年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王平;陆继翔;王昕;陆长德;;3G终端跨平台虚拟三维人机交互研究[A];陕西省机械工程学会第九次代表大会会议论文集[C];2009年
2 王炎;于力;;TD-SCDMA移动终端测试研究[A];2004’中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会论文集[C];2004年
3 孙杰;李卓;陆桑璐;陈道蓄;;基于802.11协议的无线局域网快速切换研究[A];2008年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(下册)[C];2008年
4 孙勇;杨义先;;移动终端软件更新安全研究[A];2006通信理论与技术新进展——第十一届全国青年通信学术会议论文集[C];2006年
5 徐达;;充分运用移动信息手段 全力推动国家信息化发展[A];四川省通信学会2007年学术年会论文集[C];2007年
6 熊辉;;WIFI技术及其应用简述[A];四川省通信学会2008年学术年会论文集[C];2008年
7 叶磊;陈山枝;时岩;;mSCTP实现UMTS/WLAN网络间垂直切换的研究[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
8 陈荣保;翁东波;李志勇;;基于LIN总线的汽车远程图像防盗系统[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(下册)[C];2007年
9 许友清;丁玉平;;基于移动终端的城市部件采集系统设计[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
10 王桦;毕宏宇;;浅谈移动终端在数字博物馆的应用[A];创意科技助力数字博物馆[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员 何新华 裴新颜;情系土家[N];长江日报;2005年
2 记者 刘伟兵;东莞康达与华中科大开展全面产学研究合作[N];民营经济报;2008年
3 江华柯;华中科技大学“盘点”无形资产[N];光明日报;2001年
4 肖坤;实现5000亿次的突破[N];中国电脑教育报;2007年
5 记者 刘锋;华中科大苏州研究院落户苏州科技城[N];科技日报;2007年
6 耿俊伟覃璇 本报记者 赵凤华;华中科大:十年“学研产”创新生力军[N];科技日报;2007年
7 周前进耿俊伟;让“基于问题的学习方法”教学更规范[N];健康报;2008年
8 本报记者 张真弼 通讯员 周前进;高扬创新的旗帜[N];中国教育报;2003年
9 张诚;心血管内科的学科带头人[N];科技日报;2004年
10 华中科技大学 供稿;传播学本科教育研讨会在华中科技大学召开[N];中华新闻报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贺锋;异构无线网络中切换技术研究[D];华中科技大学;2009年
2 邓强;异构无线网络中的接纳控制与垂直切换研究[D];北京邮电大学;2010年
3 Issaka Hassane Abdoul-Aziz;下一代异构无线网络切换机制研究[D];湖南大学;2012年
4 李宁;异构网络中的网络选择研究[D];北京邮电大学;2012年
5 邴红艳;异构无线网络的联合资源管理技术[D];上海交通大学;2008年
6 卢正新;异构移动网络关键技术研究[D];华中科技大学;2009年
7 时岩;异构网络中垂直切换若干关键技术的研究[D];北京邮电大学;2007年
8 李曦;基于身份的密码体制研究及其在移动支付业务中的应用[D];华中科技大学;2009年
9 蒋军;异构无线网络互联的认证和密钥协商研究[D];上海交通大学;2006年
10 王侃;基于证据理论的移动商务交易风险评估与控制决策研究[D];华中科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 沈娇;异构网络垂直切换决策机制研究[D];内蒙古大学;2011年
2 顾海;无线异构融合网络中环境感知的应用层垂直切换[D];南京邮电大学;2012年
3 蔡昌君;异构网络垂直切换算法及决策机制研究[D];南京邮电大学;2012年
4 张培阳;异构无线通信网网络选择算法研究[D];南京邮电大学;2011年
5 汤宏超;异构无线网络中的网络选择与准入控制策略研究[D];华中师范大学;2008年
6 尤媛;异构无线网络中网络选择和垂直切换技术研究[D];北京邮电大学;2010年
7 符笳笛;异构无线网络中基于802.21标准的垂直切换算法研究[D];北京邮电大学;2010年
8 许昆;异构无线网络融合中的多属性垂直切换判决算法[D];西安电子科技大学;2011年
9 李哲琴;基于应用的异构无线网垂直切换机制与QoS保证研究[D];中南大学;2011年
10 李桥龙;异构无线网络安全快速垂直切换优化机制研究[D];解放军信息工程大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026