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随着多种无线接入技术的迅速发展,将多种通信网络、通信设备、通信协议有机地结合在一起构成异构网络,实现用户在不同网络之间无缝漫游,将成为无线网络发展的必然趋势。接入网络的异构性是支持泛在、异构的资源管理面临的最大挑战。垂直切换作为支持泛在、异构的无线资源管理中的重要技术,用于保证用户跨异构网络移动时会话的连续性。
本学位论文以通用移动通信系统(UMTS,UIuversal Mobile Telecommunications System)和无线局域网(WLAN,Wireless Local Area Network)两个网络的融合为例,针对异构网络中垂直切换算法进行研究。论文首先对UMTS网络和WLAN网络特点、无线资源管理(RRM,Radio ResourceManagement)、UMTS和WLAN融合结构、垂直切换的基本概念及现有垂直切换机制进行简要介绍。然后在此基础上分析OPNET仿真软件中UMTS和WLAN模型库主要模块的功能,详细说明如何搭建UMTS和WLAN网络融合仿真平台。其次深入研究目前垂直切换算法的研究现状,探讨迟滞电平垂直切换(HVH,Hysteresis Vertical Handoff)算法和驻留时间垂直切换(DTVH,Dwelling Timer Vertical Handoff)算法的优缺点,研究基于模糊神经网络的垂直切换(FNNVH,Fuzzy Neural Network Vertical Handoff)算法。FNNVH算法通过预判决减少需要进行后续处理的抽样点数,降低系统负载;通过模糊神经网络阶段对接入网络的当前状态进行综合考虑,动态地改变切换因子,能够使用户设备(UE,User Equipment)自适应地进行垂直切换。最后,基于搭建的UMTS/WLAN网络融合仿真平台,采用MATLAB软件对FNNVH算法进行仿真验证,并与HVH和DTVH算法进行性能比较。仿真结果表明:与HVH和DTVH算法相比,论文提出的FNNVH算法能够有效地降低乒乓效应的发生次数、延长UE利用WLAN网络资源的时间,降低系统的阻塞率和丢包率,提高系统性能。