異構無線網(wǎng)絡的垂直切換技術研究.pdf

1、未來無線網(wǎng)絡將呈現(xiàn)泛在和異構的特點，當移動節(jié)點在異構無線網(wǎng)絡環(huán)境中移動時，為了獲得最合適的服務，需要在不同的網(wǎng)絡間進行切換。這種不同接入技術間的切換被稱為垂直切換。垂直切換過程分為網(wǎng)絡發(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行切換判決，已經(jīng)成為目前的研究熱點。
　　 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協(xié)議。同時，IEEE802.21標準中提出介質獨立切換

2、(MIH)的概念，能優(yōu)化移動節(jié)點在不同類型的接入介質間的垂直切換。然而，現(xiàn)有的研究只針對兩種異構無線網(wǎng)絡部署的場景，沒有充分考慮多樣化的無線接入網(wǎng)絡；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網(wǎng)絡，不能使得整個網(wǎng)絡資源得到充分利用。同時，現(xiàn)有的研究沒有將能夠為小區(qū)邊緣用戶提高速率的中繼站引入到異構無線網(wǎng)絡環(huán)境中。
　　 針對上述不足之處做了以下改進：

3、
　　 ①在切換執(zhí)行協(xié)議方面，將現(xiàn)有的WLAN和UMTS兩種異構網(wǎng)絡部署的場景擴展成WLAN、WiMAX和 UMTS三種異構網(wǎng)絡部署的場景，基于MIH對這三種異構網(wǎng)絡部署場景下的垂直切換進行仿真建模，并對切換時延、丟包數(shù)目和網(wǎng)絡使用效率進行性能評估。仿真結果表明對于移動節(jié)點從帶寬小的網(wǎng)絡切換到帶寬大的網(wǎng)絡的情況，切換時延很小，且切換期間沒有丟包；對于移動節(jié)點從帶寬大的網(wǎng)絡切換到帶寬小的網(wǎng)絡的情況，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)絡使用效率隨著功率強度門限系數(shù)的增大而降低。
　　 ②在切換判決方面，將中繼站引入到異構無線網(wǎng)絡環(huán)境中，綜合考慮移動節(jié)點的電池壽命和接入網(wǎng)的負載兩方面因素，運用多目標最優(yōu)化方法進行切換判決，使得整個網(wǎng)絡資源達到最優(yōu)化。并通過仿真對所有移動節(jié)點的剩余電池壽命總和以及各個接入網(wǎng)的負載變化情況進行評估，仿真結果表明多目標最優(yōu)化方法能使這兩方面的性能達到較好的水平。