異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)的垂直切換技術(shù)研究.pdf

1、未來無線網(wǎng)絡(luò)將呈現(xiàn)泛在和異構(gòu)的特點(diǎn)，當(dāng)移動節(jié)點(diǎn)在異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中移動時，為了獲得最合適的服務(wù)，需要在不同的網(wǎng)絡(luò)間進(jìn)行切換。這種不同接入技術(shù)間的切換被稱為垂直切換。垂直切換過程分為網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)、切換判決和切換執(zhí)行三個階段。采用什么切換執(zhí)行協(xié)議以及如何綜合考慮多方面的因素進(jìn)行切換判決，已經(jīng)成為目前的研究熱點(diǎn)。
　　 研究現(xiàn)狀以及存在的不足。在切換執(zhí)行協(xié)議方面，存在支持垂直切換的相關(guān)協(xié)議。同時，IEEE802.21標(biāo)準(zhǔn)中提出介質(zhì)獨(dú)立切換

2、(MIH)的概念，能優(yōu)化移動節(jié)點(diǎn)在不同類型的接入介質(zhì)間的垂直切換。然而，現(xiàn)有的研究只針對兩種異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)部署的場景，沒有充分考慮多樣化的無線接入網(wǎng)絡(luò)；在切換判決方面，將垂直切換判決問題看作多屬性決策問題，提出了一些不同的算法。但是，這些算法只能為單個用戶選擇一個合適的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，不能使得整個網(wǎng)絡(luò)資源得到充分利用。同時，現(xiàn)有的研究沒有將能夠?yàn)樾^(qū)邊緣用戶提高速率的中繼站引入到異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。
　　 針對上述不足之處做了以下改進(jìn)：

3、
　　 ①在切換執(zhí)行協(xié)議方面，將現(xiàn)有的WLAN和UMTS兩種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)部署的場景擴(kuò)展成WLAN、WiMAX和 UMTS三種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)部署的場景，基于MIH對這三種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)部署場景下的垂直切換進(jìn)行仿真建模，并對切換時延、丟包數(shù)目和網(wǎng)絡(luò)使用效率進(jìn)行性能評估。仿真結(jié)果表明對于移動節(jié)點(diǎn)從帶寬小的網(wǎng)絡(luò)切換到帶寬大的網(wǎng)絡(luò)的情況，切換時延很小，且切換期間沒有丟包；對于移動節(jié)點(diǎn)從帶寬大的網(wǎng)絡(luò)切換到帶寬小的網(wǎng)絡(luò)的情況，鏈路即將斷開(LGD)方式下的切

4、換時延比鏈路斷開(LD)方式下的小，且丟包數(shù)目較少。LGD切換方式下的網(wǎng)絡(luò)使用效率隨著功率強(qiáng)度門限系數(shù)的增大而降低。
　　 ②在切換判決方面，將中繼站引入到異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，綜合考慮移動節(jié)點(diǎn)的電池壽命和接入網(wǎng)的負(fù)載兩方面因素，運(yùn)用多目標(biāo)最優(yōu)化方法進(jìn)行切換判決，使得整個網(wǎng)絡(luò)資源達(dá)到最優(yōu)化。并通過仿真對所有移動節(jié)點(diǎn)的剩余電池壽命總和以及各個接入網(wǎng)的負(fù)載變化情況進(jìn)行評估，仿真結(jié)果表明多目標(biāo)最優(yōu)化方法能使這兩方面的性能達(dá)到較好的水平。