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1、类号类号 TN929 5 密级密级 重庆邮电大学硕士学位论文重庆邮电大学硕士学位论文 论文题目论文题目 异构无线网络垂直切换研究异构无线网络垂直切换研究 英文题目英文题目 Research of Vertical Handoff in Heterogeneous Wireless Networks 硕士研究生硕士研究生 指导教师指导教师 学科专业学科专业 论文提交日期论文提交日期 2013 6 6 论文答辩日期论文答辩日期 2013 5 25 论文评阅人论文评阅人 学校盲审学校盲审 学校盲审学校盲审 答辩委员会主席答辩委员会主席 2013 年年 6 月月 6 日日 独 创 性 声 明 本人声明
2、所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果 据我所知 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 重庆邮电大学 或其他教育 机构的学位或证书而使用过的材料 与我一同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谢意 学位论文作者签名 签字日期 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 重庆邮电大学 有关保留 使用学位论文的规 定 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘 允许论文被查 阅和借阅 本人授权 重庆邮电大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入 有关数据库进
3、行检索 可以采用影印 缩印或扫描等复制手段保存 汇编学位论 文 保密的学位论文在解密后适用本授权书 学位论文作者签名 导师签名 签字日期 年 月 日 签字日期 年 月 日 摘要 I 摘 要 伴随着无线通信技术的不断进步 以及信息 多媒体技术的迅速发展 可以 预见下一代网络将是多种网络相互融合的异构无线网络 然而由于不同运营商在 网络架构 认证 鉴权等方面存在较大差异 如何保证用户在不同接入技术之间 业务的无缝漫游 是异构网络垂直切换必须要解决的问题 本文重点研究异构无 线网络环境下的垂直切换算法 以提高异构无线网络间切换的性能 论文首先从异构无线网络环境下的移动性管理出发 简要介绍了异构无线网
4、 络环境下的移动性 针对移动性管理中切换判决以及切换控制方式等切换管理内 容进行了具体阐述 其次通过比较垂直切换与水平切换的差异 对垂直切换相关 概念和知识进行了介绍 并从垂直切换过程以及垂直切换的分层管理方案两个方 面对垂直切换技术进行了研究 最后在对影响垂直切换判决因素研究的基础上 对典型的垂直切换算法进行了研究 在以上研究的基础上 针对现有基于归一化量化的模糊逻辑 the Fuzzy Logic based Normalized Quantitative Decision FNQD 垂直切换算法在切换稳定 性上的不足 提出了一种基于稳定期的 FNQD 垂直切换优化算法 对 FNQD 垂
5、直切换判决过程进行优化 只有当目标网络的性能评估值在稳定期内一直为最优 才触发到目标网络的切换 针对附着于 UMTS 网络的移动终端以恒定速度直线穿 越 WLAN 的具体场景中 造成不必要切换以及切换失败原因的分析 提出了一 种基于运动时间预判决的 FNQD 垂直切换判决算法 在切换触发前针对移动终端 切换到 WLAN 的必要性进行判定 只有在判定有必要切换的情况下才进行下一 步的切换触发以及切换判决 通过建立 MATLAB 仿真场景 对本文提出的两种 改进垂直切换算法进行了仿真分析 仿真结果表明 基于稳定时间的 FNQD 垂直 切换算法能够有效降低垂直切换发生的次数 避免了乒乓效应的发生概率
6、 基于 运动时间预判决的垂直切换机制 由于在切换触发之前加入了预判决 从而有效 避免了不必要的切换 保持了较高的切换成功率 论文最后对本文的研究工作进行了总结并提出了进一步的研究方向 关键词关键词 异构无线网络 垂直切换 FNQD 稳定期 运动时间预判决 重庆邮电大学硕士论文 II Abstract III Abstract With the rapid development of wireless communication technology technology in different fields are being combined with each other such a
7、s information technology multimedia technology and telecommunications technology Next generation network is a mutual fusion of different types of networks To the different networks operators there is a big difference in the architecture authentication and authorization Vertical handoff must solve th
8、e problem that how to provide mobility management to ensure the seamless roaming between different types of access technologies in the heterogeneous networks This paper focuses on the vertical handoff algorithm in the heterogeneous wireless network environment in order to improve the performance of
9、vertical handoff Firstly this thesis introduces the mobility in heterogeneous wireless network environment briefly and then addresses the handoff decision and handoff control mode of handoff management specifically By comparing the difference between the vertical handoff and the horizontal handoff t
10、his thesis introduces the vertical handoff concepts and the related knowledge then the vertical handoff process and stratification management solution for vertical handoffs technology is researched The typical vertical handover algorithm is introduced after the study of the factors influencing the v
11、ertical handoff decision focusing on the vertical handoff decision algorithm based on Multiple Attribute Decision Making and Fuzzy Logic In a view of the insufficiency of the stability in handoff process that using the existing Fuzzy Logic based on Normalized Quantization Decision FNQD a FNQD optimi
12、zations algorithm is put forward which is based on the Stability Period For a specific scenario that a mobile terminal which attaches to the UMTS network across the coverage of WLAN in a straight line at a constant speed By the analysis of the reason of unnecessary handoff and handoff failure of thi
13、s scenario a pre decision method that is based on traveling time is employed before actual handoff decision to reduce the unnecessary handoff By using MATLAB to build the simulation scenarios the two proposed algorithms is simulated The simulation results show that the FNQD which is based on the Sta
14、bility Period is able to reduce the number of vertical handoff occurs effectively and avoids the probability of occurrence of the Ping Pong effect The pre decision method that is based on traveling time before the handoff trigger can avoid unnecessary handoff and maintain the high success rate of ha
15、ndoff effectively 重庆邮电大学硕士论文 IV Finally the research work of this thesis is included and the further research is prospected Keywords Heterogeneous Wireless Network Vertical Handoff FNQD Stability Period Pre Decision based Traveling Time 目录 V 目 录 摘 要 I Abstract III 缩略语 VII 插图清单 IX 第一章 绪 论 1 1 1 课题的研究
16、背景 1 1 2 国内外研究现状 1 1 3 研究目的及意义 4 1 4 本文主要研究内容和结构安排 4 第二章 异构无线网络垂直切换概述 5 2 1 异构无线网络移动性管理 5 2 1 1 异构无线网络环境下的移动特性 5 2 1 2 异构无线网络中的移动性管理 6 2 2 异构无线网络垂直切换 8 2 2 1 垂直切换 8 2 2 2 垂直切换过程 9 2 2 3 垂直切换分层管理方案 11 2 3 本章小结 12 第三章 异构无线网络典型垂直切换判决算法 13 3 1 影响垂直切换因素分析 13 3 2 典型的垂直切换判决算法 14 3 2 1 基于 RSS 的垂直切换判决算法 14 3 2 2 基于代价函数的垂直切换判决算法 14 3 2 3 基于多属性判决的垂直切换判决算法 15 3 2 4 基于模糊逻辑垂直切换判决算法 18 3 3 异构无线网络垂直切换算法评价参数 20 3 4 本章小结 20 第四章 基于稳定期的 FNQD 垂直切换优化算法 21 4 1 FNQD 算法研究现状及存在问题分析 21 4 2 基于 FNQD 的垂直切换算法 22 4 3 切换稳定期 24
