3G、WLAN和WIMAX无线异构网络的切换问题研究

【摘要】在无线通信技术日益蓬勃的今天,出现了无线局域网(WLAN)、WIMAX、Adhoc、无线传感网(WSN)、3G和4G等许多新型的网络。它们采用不同的组网技术,每种网络都具有各自的特点和使用范围,单一的哪一种网络都不能独立承担所有业务的发展需要。未来,异构网络的融合是必然的,每一种网络的发展互补共存,融合各种网络优势,才能为大家提供更优质更全面的服务。WLAN是一种无线局域网技术,局域热点覆盖,所能提供的传输速率是54Mbps,它主要提供语音业务；WIMAX是带宽无线接入技术,覆盖范围更广,数据传输速率高于3G网络,但它主要受到移动性的限制,它主要提供终端在中低速移动中的高速率数据业务；3G网络是连续覆盖,支持终端的高速移动,并能实现无缝漫游,所以它能提供终端在高速移动中的数据与语音业务,此时是中低速速率。本文主要对三种网络中的两两网络作了系统的切换研究与分析。首先对WLAN、WIMAX以及UMTS三种网络从协议标准、组网结构、关键技术等方面做详细介绍,了解各自的优缺点及网络使用范围,论证三种网络组网融合的可行性,为后续异构网络切换算法的研究做准备。其次,针对WLAN与WIMAX异构网络间的切换,结合MIH技术,建立WLAN与WIMAX网络的MIH模型,给出系统模型与切换算法,通过仿真得到了两种网络相互切换时系统的丢包数,并分析了产生这一现象的原因。再次,针对WLAN与UMTS异构网络间的切换,充分利用两种网络的优势,提出一种改进代价函数的垂直切换算法,利用OPNET仿真软件搭建网络融合模型。对于两种网络,设置两种WIFI信号接收强度门限值,从信号接受强度、网络带宽、用户喜好因子三个方面进行考虑,利用一种基于距离矢量与累计信号接收强度的联合优化判决方法,使异构网络进行自适应的切换判断。最后,针对UMTS与WIMAX异构网络的切换,采用预判决机制的模糊控制算法对系统进行仿真分析。提出的方法能节省系统开销,提高切换判决的效率。此外,从系统吞吐量、系统丢包率及时延三个方面对系统进行分析比较,采用这种算法能减少不必要切换的发生,同时也能该有效避免乒乓效应。
【作者】祁锡；
【导师】张成；
【作者基本信息】宁夏大学，电路与系统，2014，硕士
【关键词】异构网络；垂直切换；MIH；代价函数；模糊控制；多属性；

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