论文部分内容阅读
随着无线通信技术的快速发展,针对各种应用需求的无线网络技术不断涌现,这些无线网络技术由于其各自不同的特性决定了不可能由一种技术取代其他所有的技术。目前,一些城市的热点地区已经出现被多种不同类型的无线网络重叠覆盖的现象,如何将这些采用不同技术的无线网络系统融合构成一种新型宽带无线网络结构已经引起了业界和学术界关注。本文正是基于这样的背景研究了异构无线网络融合相关的技术问题。异构无线网络融合方案中有两个关键问题需要解决。首先,需要一种网络初始接入控制技术使得在网络总资源有限的前提下提供最多的用户接入,如果重叠区内多种QoS要求业务用户同时存在,还需要保证高QoS要求业务用户的优先成功接入。其次,移动终端在移动过程中基于网络切换准则可能会触发其在不同类型无线网络之间切换接入,类比于同构网络接入点之间切换技术,异构网络融合也亟需一种能够实现移动终端在异构网络接入点之间快速切换的技术。本文首先研究了异构无线网络中的集中式接入选择控制技术,对现有算法进行了改进,理论分析以及数值仿真结果表明:改进算法可以提高系统网络带宽资源利用率、减小用户接入阻塞率。针对重叠区内多种QoS要求业务同时存在的情况,在改进算法的基础上综合考虑用户业务类型、用户支付意愿、网络接入定价机制等因素,提出了一种保证高QoS要求业务用户接入优先级的接入控制方案。数值仿真结果表明:该接入控制方案可以理想地达到预定的接入控制目标,保证高QOS要求业务用户的接入优先级,从而降低其接入阻塞率。然后,本文研究了无线局域网和无线城域网融合而成的异构无线网络中的预切换机制。首先详细分析了移动终端基于802.21标准组提出的介质独立切换机制(Media Independent Handover, MIH)、移动IP标准组所提出MIP (Mobile IP)技术在异构网络之间完成链路层切换以及路由层地址更新的操作流程,对比了基于MIPv6机制以及FMIPv6 (Fast MIPv6)机制实现移动终端在异构网络之间垂直切换操作的差异性。为了提高垂直切换的系统性能,本文提出了一种自适应门限值预切换机制,该机制基于目标网络接入时延大小、节点移动速度以及无线信道衰减模型自适应设置预切换门限值从而避免了固定门限值预切换机制中存在的一些不足。然后,对异构无线网络之间垂直切换过程中的目标网络接入时延大小进行了详细的理论分析,为本文提出的自适应预切换机制实现提供了理论依据。最后在NIST (National Institute of Standards and Technology)发布的NS2网络仿真平台基础上扩充了仿真模块以验证本文对目标网络接入时延的理论分析结论,并进一步验证了本文提出的自适应门限值预切换机制。