异构无线融合网络的自适应垂直切换判决算法

论文摘要

随着WLAN、3G、WiMax等的发展和应用的深化,不同技术体制的无线网络并存、协同、互补,异构无线网络融合成为发展的必然趋势。垂直切换是异构无线网络融合的关键技术之一,能够保证用户自适应的接入多种无线网络。保证QoS(Quality of Service)的网络选择和判决是异构无线网络垂直切换方式是否能够满足用户需求的前提。综合考虑应用和网络需求,本文深入研究了异构无线网络自适应垂直切换判决算法,保证用户能够长时间处于最优化网络,满足用户的QoS需求。具体内容如下:(1)引入终端应用的实际需求和用户的偏好,对以终端为中心的代价函数进行改进,提出了保证QoS的基于多应用的代价函数,给出了网络参数的归一化方法和基于应用的网络选择算法。基于3G与WLAN融合场景,对所提议的网络选择算法进行验证,结果表明:相比于Wang et al.提出的算法,本算法能够快速反馈终端应用对时延、带宽等的要求,具有切换准确、合理的优点。(2)为了提高切换的效率,满足移动多媒体等对切换时延的要求,通过历史信息统计,分析不同网络参数的变化规律,提出了自适应的网络参数预测算法,该算法包括网络参数预测函数的建立、初始化、预测和调整四个过程。结合网络代价函数,实现异构无线网络垂直切换的实时性。对提议的网络参数预测算法进行分析与验证,结果表明:该算法能够减少切换中的乒乓效应,能够更早的发现最优的接入网络,保证用户长时间的处于最优的网络中。(3)设计和开发了异构无线网络融合接入平台,验证了本文提议的算法正确性和效率,保证了异构无线网络垂直切换的用户的服务质量。本文的研究成果能够应用于新一代无线网络融合场景,能够为移动互联网、物联网等提供支撑。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状和存在的问题
• 1.3 课题来源和研究意义
• 1.4 论文内容及结构安排
• 第二章 异构无线融合网络的垂直切换
• 2.1 无线网络
• 2.1.1 无线网络简介
• 2.1.2 WLAN 相关技术简介
• 2.1.3 3G 相关技术简介
• 2.2 异构无线网络融合趋势分析
• 2.2.1 3G 和WLAN 网络融合的必要性
• 2.2.2 切换在网络融合中的重要性
• 2.3 切换简介
• 2.3.1 切换的概念和分类
• 2.3.2 切换的原因和控制方式
• 2.3.3 切换的三个阶段和性能指标
• 2.4 已有切换判决算法分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于多应用且保证QoS 的判决算法
• 3.1 基于多应用且保证QoS 的代价函数
• 3.2 网络参数的归一化
• 3.2.1 网络参数归一化的原因
• 3.2.2 网络参数归一化的方法
• 3.3 基于应用的网络选择方法
• 3.3.1 基于应用的网络选择方法的简介
• 3.3.2 基于应用网络选择的具体过程
• 3.4 分析与验证
• 3.4.1 理论分析
• 3.4.2 实验验证
• 3.5 本章小结
• 第四章 自适应的网络参数预测算法
• 4.1 自适应网络参数预测函数的提出
• 4.2 网络参数预测函数的初始化及预测
• 4.2.1 网络参数预测函数的初始化
• 4.2.2 网络参数预测函数的预测
• 4.3 网络参数预测函数自适应的调整
• 4.4 基于网络参数预测的切换流程
• 4.5 分析与验证
• 4.5.1 理论分析
• 4.5.2 实验验证
• 4.6 本章小结
• 第五章 无线融合网络集成接入平台的设计和实现
• 5.1 集成接入平台概述
• 5.2 集成接入平台的设计
• 5.2.1 集成接入平台客户端设计
• 5.2.2 3G 核心网的设计
• 5.3 集成接入平台的实现
• 5.3.1 实验环境
• 5.3.2 实验结果
• 5.4 本章小结
• 第六章 工作总结与展望
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 对未来工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究生阶段的研究成果