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1、 单位代码： 10293 密 级： 硕 士 学 位 论 文 论文题目： 异构网络联合接纳与切换控制技术研究 Y001090401 程佳鸣 糜正琨 教授 通信与信息系统 下一代网络技术 工学硕士 二零一二年二月 学号 姓名 指 导 教 师 学 科 专 业 研 究 方 向 申 请 学 位 类 别 论 文 提 交 日 期 南京邮电大学学位论文原创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包 含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同
2、工作的同志对本研究所做的 任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。 南京邮电大学学位论文使用授权声明 本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容 和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院（筹）办 理。 涉密学位论文在解密后适用本授权书。 研究生签名：_ 日期：_ 研究生签名：_ 导师签名：_ 日期：_ 南
3、南南南 京京京京 邮邮邮邮 电电电电 大大大大 学学学学 硕士学位论文摘要硕士学位论文摘要硕士学位论文摘要硕士学位论文摘要 学科、专业： 工学 通信与信息系统 研 究 方 向： 下一代网络技术 作 者： 程佳鸣 指 导 教 师： 糜正琨 题 目：异构网络联合接纳与切换控制研究 英 文 题 目：The Study on Joint Call Admission and Handover Control in Heterogeneous Networks 主 题 词：联合会话接纳控制，用户满意度，负载均衡，垂直切换， 异构网络 Keywords: Joint Call Admission Cont
4、rol, User satisfaction, Load balance, Vertical handover, Heterogeneous network 南京邮电大学硕士研究生学位论文 摘要 I 摘摘摘摘 要要要要 随着多种无线接入技术的出现以及多终端用户规模的扩大，异构网络融合已是通信技 术的发展趋势，异构网络环境下多终端间的垂直切换以及联合呼叫接纳控制成为通信界的 一大研究热点。 论文基于笔者参加国家自然科学基金项目的研究心得，调研国际上已有的异构网络联 合会话接纳控制研究成果，针对确定的异构无线网络应用场景，提出了自己的联合会话接 纳控制算法。 论文首先概述课题背景及研究内容，系统介
5、绍异构无线网络融合技术的研究动态，包 括异构网络融合架构、 垂直切换技术、 接入网发现机制以及典型的联合会话接纳控制算法。 在此基础上，论文提出了一种基于永远最佳连接(ABC)场景的通用的异构网络用户多终端 间垂直切换方法，针对该方法提出了适用的垂直切换融合网络架构，设计了新增网元，并 给出了多终端间垂直切换流程。然后，论文提出了基于用户满意度和负载均衡的联合接纳 控制算法，在考虑负载均衡门限控制的基础上，利用线性非加性原理综合评估影响用户满 意度的各项参数，做出接纳控制决策及网络选择。最后，论文建立了系统仿真平台，对基 于用户满意度和负载均衡的联合接纳控制算法进行了仿真分析。仿真结果表明，该
6、算法不 仅可以获得良好的用户满意度，而且可以均衡异构网络的业务负荷、最大化接纳用户数。 关关关关 键键键键 词词词词：联合会话接纳控制，用户满意度，负载均衡，垂直切换，异构网络 南京邮电大学硕士研究生学位论文 ABSTRACT II ABSTRACT With the emergence of multiple wireless communication access technologies and the enlargement of the scale of multi-device users, heterogeneous network convergence has been t
7、he development trend of communication technologies. And the vertical handover between multiple terminals and Joint Call Admission Control (JCAC) under heterogeneous network environment has become a research hotspot within communication sector. Based on the authors research experience in an NSFC proj
8、ect, the thesis investigates the existing international research results on the vertical handover and JCAC algorithms of heterogeneous networks. A new JCAC algorithm is proposed to suit the application scenarios of heterogeneous wireless networks. First of all, the research background and contents a
9、re briefly stated. Then, a systematic introduction is given to the-state-of-the-art of research on heterogeneous wireless network convergence technologies, including heterogeneous network convergence architecture, vertical handover technologies, access network discovery mechanism and typical JCAC al
10、gorithms. Following the above discussion, the thesis proposes a general vertical handover scheme among users multiple devices in the heterogeneous networks applicable to the Always Best Connected (ABC) scenario. A vertical handover supported converged network architecture is proposed with a newly de
11、fined network element designed and vertical handover flowchart provided. Furthermore, a JCAC algorithm based on user satisfaction and load balance is proposed. Taking into account the threshold control of load balance, the algorithm evaluates the impacts of different parameters on the user satisfact
12、ion by use of the non-additive principle and makes decision on admission control and network selection. Finally, the proposed JCAC algorithm is verified on an author developed system level simulation platform. The simulation results have shown that the algorithm can not only achieve satisfactory use
13、r satisfaction, but also balance the load between heterogeneous networks and maximize the number of admitted users. Key words: Joint Call Admission Control, User satisfaction, Load balance, Vertical handover, Heterogeneous network 南京邮电大学硕士研究生学位论文 目录 III 目目目目 录录录录 摘 要 I ABSTRACT . II 目 录 . III 第一章 引
14、言 . 1 1.1 课题背景 . 1 1.2 论文内容及本人所做的工作 . 2 第二章 异构网络接纳控制和垂直切换技术 . 3 2.1 概述 . 3 2.2 现有异构网络融合架构 . 3 2.2.1 异构融合网络融合方式概述 . 3 2.2.2 3GPP 异构网络融合架构. 4 2.2.3 基于 IEEE 802.21 的异构网络融合架构 6 2.3 异构网络中的切换技术 . 8 2.3.1 切换概念分析 . 8 2.3.2 垂直切换执行步骤 . 10 2.3.3 垂直切换决策算法研究 . 11 2.4 联合会话接纳控制算法 . 13 2.4.1 3GPP 网络发现机制. 13 2.4.2 基
15、于负载均衡的联合会话接纳控制算法 . 13 2.4.3 基于路径损耗的联合会话接纳控制 . 14 2.4.4 基于业务分类的联合会话接纳控制算法 . 15 2.4.5 基于效用函数的联合会话接纳控制算法 . 18 2.4.6 基于费用的联合会话接纳控制算法 . 20 2.5 本章小结 . 22 第三章 异构网络下用户多终端间的垂直切换方法 . 23 3.1 概述 . 23 3.2 ABC 概念 23 3.3 网络与终端信息的采集 . 24 3.3.1 采集内容 24 3.3.2 采集内容格式 25 3.4 支持多终端间切换的融合网络架构 . 27 3.4.1 多终端间切换融合网络架构 . 27 3.4.2 新网元设计 . 29 3.4.3 接口设计 . 30 3.5 多终端间垂直切换流程 . 30 3.5.1 场景描述 . 30 3.5.2 切换流程 . 30 3.6 本章小结 . 36 第四章 基于用户满意度和负载均衡的联合接纳控制算法 . 37 4.1 概述 . 37 4.2 负载均衡 . 38 4.3 异构网络统一 QoS 映射方法 39 南京邮电大学硕士研究生学位论文 目录 IV 4.4 多属性非加性度量方法 . 42 4.4.1 方法原理 42 4.4.2 集合函数的确定
