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UMTS(通用移动通信系统)网络的特点是覆盖面积较大,支持用户的全球漫游和快速移动。它在无线技术上采用了CDMA技术,提高了无线接口的传输速率,但其理论上最高传输速率只能达到2Mbps,并且由于部署的成本非常高,无法向用户提供理想的数据速率。而以WLAN(无线局域网)为代表的短距离无线技术,可以达到很高的传输速度,同时WLAN还具有组网方式灵活、使用开放频段以及网络设备价格低廉等优点,因此使得它越来越受移动运营商的关注。但WLAN的缺点是覆盖面积比较小,缺乏漫游和移动性支持,所以一般只能在人口密集的热点地区使用。由此看出,UMTS和WLAN的互连可以实现两种无线网络的优势互补。将WLAN作为UMTS的补充对于运营商提供多层次的移动业务来说是一个很好的选择。
本文在前言中介绍了课题的研究背景和研究目标。在第一章中介绍了第三代、第四代移动通信的相关知识、无线局域网的发展历程和相关标准,并且对3G与wL.AN网络互连的相关技术背景、标准和比较有代表性的研究成果做了简要介绍。然后在第二章中介绍了UMTS和IEEE 802.11b无线局域网的系统结构和协议体系等内容,并在第三章中对网络互连技术进行了总结,归纳为三类方案,即基于仿真器的互连方案、基于移动IP的互连方案和基于互连网关的互连方案,其中基于仿真器的互连方案又可以分为紧耦合和松耦合两种方式。在第四章和第五章中在对仿真软件OPNET做了简要介绍了,详细描述了建立的两个场景(UMTS与UMTS-WLAN场景和WLAN与UMTS-WLAN场景),并对仿真结果进行了分析。最后,在第六章中,对全文做了总结和展望。
在3G与WLAN异构互连的众多的研究方向中,本文选择了研究网络互连的结构,并依据3GPP标准中定义的6个互连场景中的场景2(基于3G网络的接入控制和计费),在OPNET软件下,使用紧耦合的互连方式建立了两个仿真场景。在紧耦合互连方式下,IEEE 802.11b WLAN是作为LJMTS的一个接入网接入到UMTS的服务GPRS支持节点(SGSN)。与其他两个互连方案和松耦合方式相比,紧耦合方式下的网络切换延时和数据丢包率最小。建立了场景和仿真后,本文主要选择DCH利用,应用响应时间和数据会话建立延时等参数衡量网络的性能。通过对参数曲线图的分析,说明了UMTS-WLAN异构互连网络在专业信道利用和应用响应时间等参数上明显的低于的UMTS网络,而UMTS-WLAN异构互连网络在应用响应时间和数据会话建立延时上明显高于WLAN网络。这也表明了WLAN网络作为UMTS网络的接入网,能够增强UMTS网络的系统性能,对UMTS网络的系统性能是一个有益的补充。