异构网络中基于终端决策的通用垂直切换算法

垂直切换是异构网络中的关键技术,目前已有的垂直切换算法大多是针对特定的网络或切换过程的某个环节,提出一种与网络类型无关的通用垂直切换算法,仿真结果表明该算法在支持多任务,有效利用能量方面比传统方法有很大的改进.     

异构无线网络垂直切换技术综述

垂直切换是多网融合的基础,是实现异构网络互通、支持不同接入方式无缝衔接的核心技术,目前正在受到业界的重点关注,并成为学术界研究的热点问题。随着无线移动通信技术向接入多元化、网络一体化和应用综合化的方向发展,各种蜂窝移动接入、宽带无线接入和固定接入将共同接入基于IP的统一核心网络,通过网络间的垂直切换,支持用户的移动性和移动过程中业务的连续性。首先给出了垂直切换的定义和基本概念,介绍了垂直切换的分类和基本流程,随后详细论述垂直切换的切换判决和切换执行2个环节。针对切换判决,总结了现有判决算法,重点评述各代表算法工作原理并剖析论其特点和存在的不足。针对切换执行,详述了现有垂直切换执行机制的工作原理和适用场景,并分析其优缺点。最后,对未来垂直切换技术的研究方向进行了展望。     

一种基于速度感知的垂直切换算法

 未来的4G网络不是由单一的接入方式构成,而是采用不同的无线接入技术的多种网络的融合.不同网络接入技术间的切换称为垂直切换.本文提出了一种基于速度感知的垂直切换算法,不需确切的节点坐标和速度信息,利用接收信号强度的历史测量数据来表征节点运动速度的影响,提高对切换触发时机的准确判断.该算法可以自动调整以适应不同的节点运动速度,有效提高垂直切换的效率.仿真试验表明该算法能有效提高垂直切换的性能.     

无线异构网络的垂直切换算法研究

以通用移动通信系统(UMTS)与无线局域网(WLAN)融合为例,研究无线异构网络的垂直切换算法。由于垂直切换算法应考虑因素的复杂性以及不同网络性能的各异性,有必要对现有算法作出归纳总结比较,并据此提出新的垂直切换算法。该算法以代价函数为基础,将稳定周期与切换目标网络和当前服务网络的效用函数联系起来,实现移动节点自适应的切换判决。提出的算法能有效减少不必要的切换,增强异构网络的适应性。     

车联网中基于贝叶斯决策的垂直切换方法研究

车辆需要在车联网的异构无线网络环境下进行垂直切换,针对垂直切换技术普遍不能支持 WAVE, WiMAX和3G cellular间的垂直切换这一问题,提出了一种基于贝叶斯决策的垂直切换算法。首先,根据接入网络的信号强度、传输速率、误码率和网络阻塞率以及车辆终端的速度和运动趋势建立多条件相关的切换概率分布,计算出切换先验概率;然后通过贝叶斯决策算法计算后验概率并进行决策分类,从而选取最优网络接入。仿真实验结果表明,该算法不仅有效地实现WAVE,WiMAX和3G cellular无线接入技术之间的垂直切换,而且避免了乒乓效应,保证了网络及时更新。     

一种基于业务切换的垂直切换判决算法

在下一代异构无线网络环境中,为满足在异构无线网络架构下采用不同切换方式的垂直切换请求,我们提出一种基于业务切换的垂直切换判决算法,并设计了一种基于业务切换的代价函数。通过数学分析和在UMTS,WLAN融合的网络环境下对该方案的切换失败率的仿真分析,证明了该方案在支持终端的移动性、保障用户业务请求满意度以及缓解网络负载压力上相比传统基于代价函数的垂直切换判决算法更具优势。     

基于强化学习的异构网络垂直切换方法

网络切换技术不仅可以保证用户的网络连接,同时能够以较强的信号传输网络数据。网络切换技术的性能对网络服务质量(quality of service, QoS)的影响至关重要。然而,现有的切换算法多数存在严重的乒乓效应,这不仅造成网络资源的严重浪费,还会损害用户的QoS。为此,提出了一种基于强化学习的异构网络垂直切换方案,主要从触发切换、网络选择及判决切换等方面进行优化。在触发切换时将垂直切换考虑成必要切换和择优切换,通过Q-Learning（QL）算法在选择网络时优化垂直切换;然后以QoS为条件,在判决切换时加入驻留定时器,从多角度减少用户切换次数,降低乒乓效应对异构网络垂直切换的影响。仿真结果表明,基于强化学习的异构网络垂直切换方法可以在保证QoS的条件下有效减少用户切换网络的次数,短时间内频繁切换的情况也有所改善,降低了乒乓效应的影响。     

基于分段式PPP协商的快速网络接入算法

多网融合是当今无线通信网络发展的必然趋势,垂直切换是网络融合的关键技术之一。对现有3G网络的终端接入信令流程进行分析,提出了一种基于分段式PPP协商的快速接入算法。通过在现网环境中测试,证明该算法有效地缩短了切换执行时延,对垂直切换过程中"切换执行"阶段的研究做出了贡献。     

一种LTE与WLAN间垂直切换新算法

为提高用户在异构网络中的服务质量(QoS),减少切换产生的乒乓效应,文中提出了一种LTE和WLAN网络垂直切换新算法。该算法考虑了衰落对接收信号强度(RSS)的影响,基于RSS选出目标网络,根据用户移动速度并结合代价函数选出最佳网络,代价函数中采用了层次分析法来确定时延、资费和用户偏好等参数的权重。仿真结果表明,文中所提的垂直切换算法有效降低了“乒乓效应”,并提高了通信网络的服务质量。     

基于Matlab的LTE与Wi-Fi垂直切换多属性算法研究

随着数据业务的需求量日渐增长,通信面临巨大的压力.未来通信系统将是不同制式网络进行无缝融合的系统.异系统之间的垂直切换的正确性以及有效性将是系统能否无缝融合的决定性因素.本文研究了LTE与Wi-Fi异系统的多属性垂直切换算法,并基于Matlab进行了算法实现设计.设计结果表明,多属性垂直切换算法使得LTE与Wi-Fi融合系统能够成功进行垂直切换,并且切换发生的乒乓效应较弱.     

无线异构网络中带有动态权值的新型垂直切换算法

In order to enhance the quality of vertical handoff in an overlay wireless network, multiple attributes are taken into account when optimizing the vertical handoff decision including user-based and network-based QoS factors. In this paper, we develop a novel vertical handoff algorithm in an integrated 3G cellular and Wireless LAN networks. The proposed algorithm can adjust the weight of each QoS attribute dynamically as the networks change, trace the network condition and choose the optimal access point at transient regions. Simulation results show that this algorithm is able to provide accurate handoff decision, resulting in small unnecessary handoff numbers, good performance of throughput and handoff delay in heterogeneous environments.     

无线异构网络的垂直切换判决算法

传统上的水平切换处理方法已经应用在同一接入技术的网络中（如无线蜂窝网络）。随着多种异构无线网络的出现,下一代网络必须支持垂直切换技术以保证用户从一个网络切换到内一个网络时仍然保持连接,垂直切换作为多网融合的基础,受到了学术界和工业界的广泛关注。对使用层次分析法进行垂直切换技术的工作原理及应用环境进行了分析,提出同时使用多种切换技术以解决不同环境下的切换问题。     

异构网络垂直切换技术

下一代无线网络(Next Generation Wireless Networks,NGWN)将融合多种不同的网络体系结构与无线技术,NGWN的异构性要求向用户提供无缝切换。为此文章引入了异构无线网络垂直切换策略,并深入论述了其中的关键细节——网络发现、切换判决和切换信息交互流程等。     

Adaptive vertical handoff algorithm in heterogeneous networks

The integration of cellular network (CN) and wireless local area network (WLAN) is the trend of the next generation mobile communication systems, and nodes will handoff between the two kinds of networks. The received signal strength (RSS) is the dominant factor considered when handoff occurs. In order to improve the handoff efficiency, this study proposes an adaptive decision algorithm for vertical handoff on the basis of fast Fourier transform (FFT). The algorithm makes handoff decision after analyzing the signal strength fluctuation which is caused by slow fading through FFT. Simulations show that the algorithm reduces the number of handoff by 35%, shortens the areas influenced by slow fading, and enables the nodes to make full use of WLAN in communication compared with traditional algorithms.     

An efficient vertical handoff scheme for microcellular and macrocellular interworking

The next generation wireless network environments increasingly become integrated to support anywhere, anytime connectivity for various applications like multimedia, full‐motion video and high data rates with appropriate quality of service (QoS). With these emerging needs, interworking of microcellular and macrocellular networks has been accompanied by service providers. However, these networks have different technologies, which make efficient vertical handoff a challenging issue. In this study, an efficient vertical handoff scheme (EVHS) for interworking between microcellular and macrocellular networks is proposed and analyzed. The handoff decision criteria of the proposed scheme include crucial features like user mobility, network conditions, pricing issues, and user preferences in addition to the received signal strength (RSS). EVHS ensures the selection of the most appropriate network in terms of cost and acceptable QoS according to users' preferences. The results show that EVHS scheme outperforms other proposed schemes in the literature in terms of incompletion probabilities, grade of service (GoS) and cost without causing degradation in system utilization. Besides, although EVHS scheme is mainly intended for user satisfaction, the results show that it does not cause a significant degradation in the revenue of the service provider. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.