移动通信中切换算法研究

移动通信中切换算法研究

论文摘要

第三代移动通信(3G)的市场化的推进为我国的经济建设服务提供了强有力支持的同时,也对小区之间和不同系统之间的切换带来了新的挑战,软切换是UMTS系统的关键技术之一,也是无线资源管理与优化的重点。软切换算法和相关参数直接影响着系统的容量和服务质量。论文重点对切换技术、切换算法、UMTS与WiMAX方面研究无线网络系统中的软切换技术,具体内容包括:(1)通过对切换技术的分析与研究,认为切换技术的需求将呈现多态性,认为在不同的3G技术中,以RNC为主体的呼叫接入控制在应用环境、信道分配、调度及拥塞控制存在较大的差异,同时考虑到无线网络系统中的业务类型、空中接口、网络层存在了较大的差异,采用FMIPv6来实现平滑切换,采用算法来实现成功的快速切换。(2)在UMTS系统中,由于高数据实时业务的不断增加,带宽将出现不足,考虑到定位系统精度的提高和移动IP技术的进步;同时传统的算法对切换呼叫变化反应慢,不能达到系统性能和容量地最佳匹配,信道的丢包率高也不利于无线网络系统的拥塞控制。根据地理位置服务信息和移动终端速度变化矢量判断即将来临的数据切换呼叫并快速准确为其预留信道,自适应动态改变带宽,作者设计了一种新的无线网络中的基于位置服务信息的动态速率切换算法。(3)全球无线宽带接入(WiMAX),完全能够解决无线宽带接入“最后一公里”问题,对于实现宽带化移动通信有着本质的意义。由于无线城域网中IEEE802.16复杂的QoS定义,它的呼叫切换策略在其无线资源管理算法中举足轻重,传统的呼叫接入控制策略难以解决多类业务切换问题。作者建立一个新的Markov模型,借鉴UMTS呼叫切换接入控制提出一种在IEEE802.16中基于自适应资源预留的呼叫切换接入控制策略(AR-CAC),该策略根据主动提供服务以及实时轮询业务负载和信道利用率为其自适应预留信道。(4)在未来UMTS网络与WiMAX网络之间的切换尤为频繁,由于带宽和空中接口的巨大差异,以及核心网的耦合程度,都大大影响了网络间切换的成功率。本章改进混合网络的一种硬切换机制,该机制以接收信号强度(RSS)、迟滞电平和时间的结合作为切换判决基准。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 引言
  • 1.1 UMTS 的发展及其背景
  • 1.2 超3G 技术网络演进
  • 1.3 UMTS 系统中切换概述
  • 1.4 问题的提出、现状与研究方法
  • 1.5 本课题的研究内容
  • 第2章 切换技术研究
  • 2.1 切换概述
  • 2.2 切换的分类
  • 2.2.1 切换的控制方式
  • 2.2.2 切换的功能
  • 2.3 水平切换和垂直切换
  • 2.4 CDMA2000 系统中的软切换
  • 2.5 在移动多媒体网络之间无缝切换的挑战
  • 2.5.1 移动性支持
  • 2.5.2 无线TCP 的优化
  • 第3章 通用切换算法综述
  • 3.1 各种切换算法
  • 3.1.1 信号传播环境和测量
  • 3.1.2 切换准则
  • 3.1.3 解决有限信道资源分配的切换方式
  • 3.1.4 分析切换算法性能的方法
  • 3.2 分析方法
  • 第4章 基于位置服务信息的动态速率切换算法
  • 4.1 UMTS 的业务特性
  • 4.2 地理位置服务
  • 4.2.1 LBS 服务的功能
  • 4.2.2 GIS 系统
  • 4.3 LBS 定位技术
  • 4.4 二维马尔科夫链路模型
  • 4.5 切换前后的位置信息通信过程
  • 4.6 仿真的系统模型和结果
  • 4.6.1 切换的系统模型
  • 4.6.2 仿真结果
  • 第5章 WiMAX 切换算法的研究
  • 5.1 WiMAX 无线宽带接入技术
  • 5.2 在IEEE802.16 中基于自适应资源预留的呼叫切换控制算法
  • 5.2.1 WiMAX 无线接入技术
  • 5.2.2 呼叫切换控制模型
  • 5.3 马尔科夫建模
  • 5.3.1 呼叫阻塞率和呼叫切换失败概率
  • 5.3.2 系统的信道利用率
  • 5.4 仿真结果
  • 5.4.1 仿真参数
  • 5.4.2 仿真结果
  • 第6章 WIMAX 与 UMTS 之间的网络切换
  • 6.1 未来混合网络之间的切换
  • 6.1.1 垂直切换
  • 6.1.2 UMTS 网络与WiMAX 网络融合
  • 6.2 UMTS 与 WiMAX 网络的异构特点
  • 6.3 UMTS 与WIMAX 网络之间的硬切换
  • 6.4 仿真结果及分析
  • 第7章 总结与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录A 攻读硕士学位期间发表的论文
  • 相关论文文献

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