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移动通信中切换算法研究

郭德智  
【摘要】: 第三代移动通信(3G)的市场化的推进为我国的经济建设服务提供了强有力支持的同时,也对小区之间和不同系统之间的切换带来了新的挑战,软切换是UMTS系统的关键技术之一,也是无线资源管理与优化的重点。软切换算法和相关参数直接影响着系统的容量和服务质量。论文重点对切换技术、切换算法、UMTS与WiMAX方面研究无线网络系统中的软切换技术,具体内容包括: (1)通过对切换技术的分析与研究,认为切换技术的需求将呈现多态性,认为在不同的3G技术中,以RNC为主体的呼叫接入控制在应用环境、信道分配、调度及拥塞控制存在较大的差异,同时考虑到无线网络系统中的业务类型、空中接口、网络层存在了较大的差异,采用FMIPv6来实现平滑切换,采用算法来实现成功的快速切换。 (2)在UMTS系统中,由于高数据实时业务的不断增加,带宽将出现不足,考虑到定位系统精度的提高和移动IP技术的进步;同时传统的算法对切换呼叫变化反应慢,不能达到系统性能和容量地最佳匹配,信道的丢包率高也不利于无线网络系统的拥塞控制。根据地理位置服务信息和移动终端速度变化矢量判断即将来临的数据切换呼叫并快速准确为其预留信道,自适应动态改变带宽,作者设计了一种新的无线网络中的基于位置服务信息的动态速率切换算法。 (3)全球无线宽带接入(WiMAX),完全能够解决无线宽带接入“最后一公里”问题,对于实现宽带化移动通信有着本质的意义。由于无线城域网中IEEE802.16复杂的QoS定义,它的呼叫切换策略在其无线资源管理算法中举足轻重,传统的呼叫接入控制策略难以解决多类业务切换问题。作者建立一个新的Markov模型,借鉴UMTS呼叫切换接入控制提出一种在IEEE802.16中基于自适应资源预留的呼叫切换接入控制策略(AR-CAC),该策略根据主动提供服务以及实时轮询业务负载和信道利用率为其自适应预留信道。 (4)在未来UMTS网络与WiMAX网络之间的切换尤为频繁,由于带宽和空中接口的巨大差异,以及核心网的耦合程度,都大大影响了网络间切换的成功率。本章改进混合网络的一种硬切换机制,该机制以接收信号强度(RSS)、迟滞电平和时间的结合作为切换判决基准。


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