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下一代通信网络将是由不同无线接入技术构成的跨域协同的异构融合网络,通过核心网、接入网、承载网等不同层次的充分融合,异构网络能够支持多模终端在基于全IP架构的不同网络环境下选择接入网络,实现无缝漫游,然而由于各种网络的体系结构和底层技术的差异性,多网融合仍然面临着诸多问题,包括如何有效整合各接入网络的资源,提高网络融合的整体性能和效率;如何为用户提供最佳接入连接,设计开放、高效的接入网络选择机制,提高用户在异构网络间平滑切换和漫游,并保证用户服务质量和安全性;如何利用中继等技术提高端到端的系统性能等。本文主要针对异构网络的接入选择技术进行研究,主要包括以下几方面内容:
首先,对无线网络的发展与演进进行了总结,指出未来异构网络融合发展的趋势,对异构网络融合层面以及融合架构进行阐述分析,指出未来异构网络融合面临的挑战;并对当前异构网络接入选择算法进行分类阐述和比较,指出异构网络接入选择技术存在的问题及挑战。
其次,针对UMTS/WLAN构成的异构融合网络接入选择问题,考虑用户多跳工作方式,提出了一种基于中继节点转发的接入网络选择算法,并采用三维马尔科夫链模型对接入网络选择和资源分配过程进行建模,定量分析了所提接入网络选择算法的初始呼叫阻塞概率和垂直切换掉线率。仿真结果表明,算法性能优于传统的接入网络选择算法。
最后,针对多种无线接入技术构成的异构融合网络,提出了一种联合中继、接入网络选择算法,采用一阶有限状态马尔科夫信道(FSMC)模型来描述无线移动环境下信道的随机时变特性,动态评估源到中继(S2R)链路的信道状态信息和中继到目的端(R2D)链路的吞吐量。根据中继的状态信息,以最大化用户收益为优化目标,建立离散时间折扣模型进行联合中继、接入网络选择。仿真分析结果表明所提出的算法能够有效降低误码率,提高用户吞吐量。