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下一代无线通信系统将逐步实现各种无线网络的相互融合，一个重要的研究问题就是如何处理不同网络之间垂直切换。当终端从一个网络改变连接到另一个网络时即发生垂直切换。切换的判决参数需要考虑网络间的带宽、延时、不同网络的资费以及终端的功耗，并且用户可也以根据自己的偏好去选择网络。因此垂直切换技术作为异构无线网络的研究基础，对系统性能有着重要而深远的影响。而本文的主要目的就是根据每个网络的条件确定怎样选择切换网络。 本文基于马尔可夫决策过程(Markov Decision Process,MDP)建模异构网络垂直切换问题，以未来期望得到的累积回报值作为切换的准则，并提出MDP-A(Markov Decision Process-Advanced)垂直切换算法，利用层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)解决垂直切换对不同业务服务质量(Quality of Service,QoS)的支持，我们分析了MDP问题转移概率函数的计算以及迭代策略，对CBR(Constants Bit Rate)业务和FTP(File Transfer Protocol)业务进行了仿真试验，从期望累积回报值和期望切换次数对算法进行分析，试验结果表明本文所提出的考虑了不同业务QoS需求的MDP-A切换算法优于其他算法。 同时对异构网络垂直切换算法进行实现，对LTE、802.11aW LAN和802.11g WLAN的三种不同无线网络进行融合。本文介绍了垂直切换算法的实现和系统的协议栈模型。异构网络系统利用虚拟网卡保证了无缝切换，零拷贝技术减少了数据包在用户空间和内核空间的传递。本系统在保证系统效率的同时实现了无缝切换，并对异构网络系统吞吐量和系统对FTP、网页浏览、及时数据通信、实时语音、实时视频业务的支持进行测试，结果表明我们的系统稳定，支持不同业务的QoS需求，垂直切换策略高效，达到了预期的效果。