异构无线网络移动性管理关键技术的研究.pdf

摘要随着移动通信的发展,各种基于不同接入技术和方案的通信网络不断涌现。多种不同制式的网络对于用户通信造成了很大的不便,迫切需要新一代的提供普遍服务的泛在网络的出现。异构网络垂直切换技术可以屏蔽不同网络和接入技术的差异,对用户提供无缝的连续服务,构成了新一代泛在网络的重要技术基础。本文首先分析了异构网络垂直切换中的关键技术,对现有的垂直切换的几个典型技术:基于网络层切换的⒂τ貌闱谢坏腟和传输层切换的桨进行了分析。考虑到保护现有网络运营商投资和移动终端更新换代、技术升级非常频繁的特点,归纳出了使用移动终端侧控制方式的、基于传输层榻网络垂直切换的技术路线。由于槭褂玫目刂苹圃谟τ玫轿尴咄缰惺保械穆肪豆芾砘制不能正确反映无线链路的质量。基于此,本文对路径失效检测方法进行了改进,可以准确的反映发生随机、突发错误以及持续错误的路径质量;同时,给出了一种基于拥塞窗口大小的链路容量估计方法,可以为后续的垂直切换决策提供支持。当前用户使用的移动业务日益丰富,考虑到不同业务类型对于网络燃兜不同需求,本文给出了一种基于网络峁┠芰ζ兰酆鸵滴窭贩裥畔⑾嘟岷的垂直切换决策机制。所给机制在移动终端传输层中增加了实时收集计算各个网络性能的网络监控模块、性能计算及垂直切换决策模块。运用层次分析法获得不同网络对于业务的峁┠芰ζ兰郏ü屯缋稱提供信息合成,得到基于加权和算法淖芴迮芯鼋峁8酶慕惴ǹ梢晕S没У鼻耙滴竦奈薹烨谢和切换过程中的Vぬ峁┲匾VС帧最后,ⅲ迪至吮疚母龅拇怪鼻谢桓慕法。?橹性黾恿送缧阅芗嗫啬?楹屯缫滴穹窭沸畔⒛块。对改进的协议性能进行了分析,、时延、时延抖动和丢包率做了仿真,对仿真结果进行了分析和评估。从实验结果可以得出:移动终端根据用户运行的业务类型和备选网络的服务质量提供能力进行切换,优化了用户的业务使用体验。同时由于是选择满足要求的最合适的网络而不是网络能力最强的网络进行切换,也有效的提高了网络资源的总体利用水平。关键词:琎,旃雇纾怪鼻谢重庆邮电大学硕士论文
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第一章绪论引言异构网络垂直切换研究现状近年来,随着各种通信网,如蜂窝通信网、纭⑽尴呔钟蛲无线个域网等通信网络的不断提出和兴建,用户在不同无线网络中使用同一类型业务和应用也变的越来越复杂和困难。由于不同网络的业务类型及服务质量奶峁┠芰Ω鞑幌嗤緇】,从目前的发展来看,这些网络中没有任何一个网络具有取代所有其他网络,完全满足用户对于未来无线通信高服务质量、低使用价格在全球范围内无缝接入服务要求,成为统一泛在网络的能力R虼巳嗣瞧毡槿衔#未来无线网将是由多种技术、多种网络相互协作,共同为用户提供服务的泛在异构网O钟械耐缭谕仄私峁埂⒌撞阄锢砑际酢⑼缧椤⑼缣峁┮滴瘛⒁约巴络控制管理方式等方面的异构化给下一代泛在异构无线网络的形成带来了很多理论、技术研究问题。异构网络移动性管理作为支持用户在未来异构网络中获得连续服务的关键技术之一,也需要支持用户在不同的接入网络之间漫游。从而保证用户的业务体验不因为网络基础设施和所处位置的变化而产生差异【。不同接入网络间的垂直切换检测和判决是移动性管理的关键环节。目前,垂直切换还没有统一的标准规范,第三代合作伙伴计划组织和会均从不同角度提出了各自的切换规范,这些规范的提出从不同的技术路线和应用场景出发,没有提供一个通用的垂直切换机制。因此,研究异构网络环境中的关键技术网络垂直切换机制,对未来网络的融合和用户业务的发展有着巨大的推动作用。在网络移动性管理研究中,网络切换作为其中重要的一环,历来都是学者和相关学术机构的研究热点。在当前网络融合的背景下网络切换的研究重点也从同一接入网络中的水平切换进入到了不同接入网络之间的垂直切换技术上来【。现有的网络可以分为、和网络,各种网络的所使用的无线技术和链路特性都各不相同,因而垂直切换一般都是不对称的。垂直切换根据切换方向的不同,可分为向上切换和向下切换。从覆盖范围小的网络到覆盖范围大的网络的切换,称为向上切换,反之为向下切换。重庆邮电大学硕士论文
枳绲瓤刂萍际跎系牟钜臁緇引。垂直切换过程一般包括网络发现、切换决策和切换执行三个部分。在网络发现阶段,移动终端根据网络信号指示发现当前所有可用的网络;在切换判决阶段,如果网络条件达到了触发条件,垂直切换机制根据切换准则确定合适的切换目标网络;在切换执行阶段中,则执行实际的切换。当前研究对于垂直切换涉及到的三个阶段均有研究,但主要集中在切换判决部分,很多学者在这方面进行了大量的研究。随着异构网络的发展,不断有新的思想和方法被运用到决策机制的设计和实现中来】。最早提出的基于对不同输入参数