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适用于密集异构网络下的垂直切换算法的研究

适用于密集异构网络下的垂直切换算法的研究

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作者：姜硕吉林大学

学位级别：硕士

随着通信网络技术的不断进步与创新,目标范围内单一通信网络的覆盖将越来越难以满足用户个性化的服务需求。因此,为了适应用户对于网络服务日益提高的需求,未来的网络架构必将朝着多网共存、高速计算的方向进行发展。为了保证用户在多... 详细信息

随着通信网络技术的不断进步与创新,目标范围内单一通信网络的覆盖将越来越难以满足用户个性化的服务需求。因此,为了适应用户对于网络服务日益提高的需求,未来的网络架构必将朝着多网共存、高速计算的方向进行发展。为了保证用户在多网覆盖范围内的服务质量,垂直切换作为实现用户在不同类型、不同架构的网络之间进行实时、合理的高效选择手段而具有极为重要的研究与学习的意义。针对不同网络覆盖范围下的垂直切换技术,目前学界与产业界均提出了一些有效的、各具特色的解决办法,但是对于密集异构网络覆盖场景下的垂直切换算法研究较少,而且传统的异构网络垂直切换算法往往忽略了用户自身所具有的移动特性,因此就造成了传统的垂直切换算法无法适用于未来的快速移动场景下的多网覆盖条件下的垂直切换。针对上述传统异构网络垂直切换算法研究的不足之处,本文从下一代应用场景与个性化用户需求方面出发,将依照用户的移动特性研究一种应用于密集异构网络覆盖架构下的垂直切换算法。通过将整体的网络切换选择过程细分为备选网络选择过程与网络切换时刻决定过程,并分别针对以上两个子过程给出各自对应的解决方法与计算公式。首先在备选网络选择过程中针对未来网络中较为常见的密集网络架构场景提出一种基于备选网络各项参数以及不同用户、不同业务类型的网络切换策略,并在策略构建过程中将逼近思想与灰度分析的方法进行合理的适应性结合,在保证一定的算法复杂度的基础上达到提高网络选择合理性与有效性的目的。然后,通过模糊逻辑将多种异构网络覆盖范围下的用户自身的移动速度与移动方向纳入到网络切换时刻的计算过程中,通过划分不同的移动速度等级来预测用户在当前异构网络覆盖范围内所需的服务时间,并以得到的预测服务时间为基础计算网络切换时刻点集。最后,将上述得到的备选网络切换选择函数与网络切换时刻点集相结合得到最终的基于用户移动特性,适用于密集无线异构网络覆盖架构下的异构网络垂直切换算法。仿真实验表明,本文所提出的异构网络垂直切换算法在相同条件下针对不同用户以及不同业务类型的平均切换次数、平均阻塞率以及QoS均优于对比算法。因此在密集网络覆盖范围下,本文提出的异构网络垂直切换算法能够保证在一定的算法复杂度的基础上有效提高网络切换的有效性与准确性,提高用户的网络服务质量。

关键词：密集网络切换无线通信移动性模糊逻辑

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