基于GSM-R铁路无线通信系统的越区切换分析研究

列车和无线闭塞中心在多数情况下通信处于正常状态,但是在实际通信过程中可能出现以下几种引发故障因素:传输数据出错、连接丢失、越区切换、端到端传输延时.主要考虑了高速列车在移动闭塞区间条件下GSM-R无线通信系统的越区切换的可靠性,采用计算机仿真的方法得到GSM-R通信系统在通信故障情况下的越区切换成功概率.结合随机Petri网理论对于铁路无线通信系统GSM-R中的越区切换事件进行了建模和分析,给出了随机Petri网表示的列车与无线闭塞中心通信的越区切换模型,并使用TimeNET仿真工具分析了GSM-R越区切换的可靠性.     

个人通信业务网的越区切换管理

在无线个人通信系统中,当便携台在通话期间从一个基站BS覆盖区移动到另一个BS覆盖区时,需要进行越区切换,以保证通话的连续性。文中主要讨论越区切换管理、越区切换检测、信道分配和无线链路转接等问题。     

CDMA2000-1X系统多业务复合越区切换策略

提出一种多业务综合越区切换策略,该策略同时支持实时业务和非实时业务;通过双队列模式解决了实时业务的虚拟切换问题,有效地利用资源、缓解呼叫和切换拥塞;并通过建立多维马尔科夫链越区切换策略模型,为请求越区切换的实时业务提供了抢占优先和排队相结合的策略。仿真结果表明,系统的呼损率、阻塞率、强制中断概率等系统性能指标得到明显改善。     

蜂窝网中基于位置预测的切换算法

为了满足未来移动网络蜂窝小、切换频繁、支持规模用户和多媒体应用的需求,对位置预测与越区切换进行深入分析,提出了基于位置预测的越区切换方案HDLP(Handover Decision based on Location Prediction),其基本思想是:(1)从移动用户的大量历史移动轨迹数据中挖掘频繁轨迹;(2)根据挖掘出的频繁轨迹集合生成运动规则;(3)将运动规则运用于判决蜂窝移动通信的越区切换中。对所提算法进行仿真的结果表明,与传统的切换方案相比较,本算法减少了不必要的越区切换次数,降低了错误切换率,提高了切换的准确率,进而在一定程度上降低了通信代价,提高了通信系统的容量以及QoS。     

模糊技术在第三代移动通信越区切换中的应用

该文对蜂窝移动网的越区切换算法的模糊控制技术进行了介绍。蜂窝移动网中的越区切换是保证蜂窝网用户正常话的关键技术之一。从GSM的硬切换技术到CDMA的软切换技术，掉话率降低的同时也对应着更多的系统资源占用。而三代移动通信系统所能提供的频率资源得到了很大的提高，使得以前在2G时代提出的算法更无法适应新业务的要求和实的需要。该文就是对比第三代移动通信系统的越区切换算法，使用模糊控制技术，来提高CDMA系统的信道利用率，降越区切换的呼损率。     

位置功率联合判决的高铁通信越区切换算法

随着我国铁路运输现代化进程的加快,高铁列车对通信信息技术的需求日益提升。越区切换是高铁无线通信移动性管理的重要部分,对提高通信质量和运营效率、确保运营安全具有重要意义。针对高铁列车切换性能差、乒乓切换率高的问题,提出一种位置功率联合判决的越区切换算法。以切换阈值作为约束条件并借助信道模型和测量信息计算得到最佳切换带,利用高铁列车的单向移动特点简化位置信息并优化切换流程,以有效避免乒乓切换现象。考虑到车载多中继节点对切换触发位置的判决误差之间存在相关性,构建代价函数筛选最优的预测参数,采用加权统计线性回归方法预测判决误差并加以纠正,使得切换位置收敛于最佳切换点。仿真结果表明,相对A3算法、距离触发算法,该越区切换优化算法能有效降低乒乓切换率,在列车速度为350 km/h时越区切换成功率达到99.5%以上,其能够提高通信系统的可靠性,推动列车提速并保障行驶安全。     

基于RBF神经网络的LTE-R切换算法优化

在LTE-R越区切换中,基于A3事件的越区切换算法在列车高速运行时容易出现乒乓效应和无线链路连接失败的问题。为此,提出基于RBF神经网络的越区切换优化算法。采集列车运行在特定环境中不同速度时切换效果较好的hys和ttt参数,并将其发送到RBF神经网络进行训练,得到不同速度下hys和ttt的非线性表达式,根据列车接收到的参考信号质量,加入自矫正项对hys和ttt进行二次调整和优化。在Matlab上进行的仿真实验结果表明,该算法能够降低掉话率和乒乓切换率,提高列车在高速运行环境下的切换成功率及鲁棒性。     

一类解决GSM越区切换的混合优化算法

移动通信设备对无线通信系统的要求是简化切换过程,缩短切换时间,减少切换次数,提高切换成功率。针对这些要求,给出了全球移动通信系统(GSM)路径损耗模型,并分析了信道切换对GSM通信网络的影响。提出了基于规则确定越区切换小区,相邻小区列表的简化和目标小区信道提前激活的混合优化算法。通过数据仿真实验,可以看出越区切换的时间延时得到有效降低,缩短了切换时间,证明了所提算法的有效性。     

无线ATM通信网的越区切换控制

论文研究无线ATM通信网的越区切换控制问题,提出不同的业务类型应采用不同的切换控制方法,从而使多媒体业务的服务质量(QoS)在越区切换时仍然可以得到保证。文中着重讨论了由于无线ATM通信的特点所引起的路由重建、QoS的保证与协商,信元次序的保证等关键问题,并提出了相应的解决办法。     

移动IPv6越区切换算法的研究与仿真

分析移动IPv6中的TCP拥塞控制机制和移动检测技术,讨论一个改进的越区切换算法,并采用OPNET网络仿真软件对其进行仿真.仿真结果表明,该算法有效地抑制了由于移动节点的越区切换而导致的拥塞控制机制的启动,增强了移动网络的通信能力.     

TD-LTE与TD-SCDMA切换判决机制的探究与仿真

不同网络之间的切换问题是网络间互操作的重要组成部分,尤其是当前备受关注的TD-LTE与TD-SCDMA的切换问题。该文在对常规切换机制剖析的基础上,通过详尽的理论分析,根据现有切换机制的不足,提出了新的切换判决算法机制。新机制中结合了多属性切换判决中的层次分析算法和二维函数收益法,考虑了移动用户的业务喜好,并使用Matlab搭建了网络模型着重针对数据业务进行仿真,根据不同的网络收益值来实现切换的选择,验证了数据业务切换判决算法的有效性。     

Optimum reserved resource allocation scheme for handoff in CDMA cellular system

CDMA cellular systems support two types of handoff: soft handoff and hard handoff. Soft handoff has many advantages over hard handoff. Qualitatively, this feature provides more reliable handoff between base stations as a mobile moves from one cell to the adjacent one. Quantitatively, it considerably increases both the capacity of a heavily loaded multicellular system and the coverage of each individual cell in a lightly loaded system. In this paper, in order to increase the probability of soft handoff at the time of handoff, optimum reserved resource allocation scheme for handoff in CDMA cellular system is proposed, which allocates reserved resource to each frequency channel according to the number of neighbor cells using the same frequency channel. Performance analysis results show that the proposed scheme has higher probability of soft handoff at the time of handoff and higher total call processing performance which is a function of both new calls accepted probability and soft handoff probability than the conventional scheme allocating reserved resource irrelevantly to frequency channels being used by neighbor cells.     

异构无线系统中一种改进的垂直切换方案

针对异构无线系统垂直切换需要综合考虑多种因素的特点,提出了一种改进的垂直切换方案。方案首先考虑网络费用,对原方案的代价函数进行改进。然后根据电池电量,分别采用不同的切换方法。最后将切换语音呼叫留在原网络,以达到减小频繁切换的目的。仿真结果表明,本方案较原方案很好的减小了系统阻塞率、平均切换次数和平均通话费用,有效提高了系统性能,具有现实意义。     

一种无线异构网络的自适应垂直切换算法

针对移动节点在异构网络间切换性能不理想的问题,提出了一种自适应主动预测的垂直切换算法。采用一种面向当前应用程序的代价函数对可接入网络进行评估与选择;根据稳定周期、移动节点的运动速度及所处位置来自动调整切换执行时间,使移动节点能自适应地进行切换判决。仿真结果表明,该算法可以有效地减少切换延迟、分组丢失及切换次数,提高系统的切换性能,改善业务的QoS。     

一种异构无线网络的垂直切换方案

针对异构网络环境下的垂直切换决策问题,提出了一种使用IEEE802.21 MIH标准进行数据传输的改进TOPSIS切换决策方案。引进了联系数和IEEE802.21 MIH的概念,基于a+bi型联系数提出了一种新的权重确定方法以及模糊属性指标表示方法,据此对传统的TOPSIS决策算法进行了改进。基于IEEE802.21 MIH标准对切换过程和数据结构进行了分析和构建。用具体实例对算法的正确性进行了验证并与以往的算法进行了比较分析,结果证明,该算法与以往算法相比更加合理、准确。     

基于WiFi的漫游切换无缝接入技术研究

分析了传统的WiFi网络漫游切换的原理,指出身份验证过程是造成切换时间长的主要因素,进而提出了阈值切换策略和预先身份验证机制,即在工作站发起切换决策之前进行预先身份验证,将获取的AP信息缓存,在工作站正常通信的过程中,实时地监测当前AP的连接状况,根据阈值切换策略作出判断,确保切换发起的必要性和可靠性。该策略和机制可以有效缩短切换时间,较好地实现了工作站在AP之间的无缝接入,为WiFi的推广应用提供了技术保障。     

Comparing a class of dynamic model-based reinforcement learning schemes for handoff prioritization in mobile communication networks

This paper presents and compares three model-based reinforcement learning schemes for admission policy with handoff prioritization in mobile communication networks. The goal is to reduce the handoff failures while making efficient use of the wireless network resources. A performance measure is formed as a weighted linear function of the blocking probability of new connection requests and the handoff failure probability. Then, the problem is formulated as a semi-Markov decision process with an average cost criterion and a simulation-based learning algorithm is developed to approximate the optimal control policy. The proposed schemes are driven by a dynamic model estimated simultaneously while learning the control policy using samples generated from direct interactions with the network. Extensive simulations are provided to assess and compare their effectiveness of the algorithm under a variety of traffic conditions with some well-known policies.     

基于运动趋势的自适应垂直切换算法及其性能评价

采用不同的无线接入技术的多种网络的融合可以提高无线传输性能,为移动用户提供随时随地的网络连接.垂直切换是异构无线网络相互融合的基础.在垂直切换过程中,切换判定是一个非常重要的环节,直接决定切换性能.文中给出了常用的迟滞电平算法和驻留定时器算法中切换判定条件的形式化表达,并对其进行了性能分析.在此基础上,提出了一种自适应的垂直切换算法,通过分析节点的运动趋势,自适应地调节切换触发条件,有效提高垂直切换性能.所涉及的运算均为初等计算,算法简单,适用于低能量、低运算能力的移动设备.仿真实验表明,该算法的综合性能优于迟滞电平算法和驻留定时器算法.     

802.11网络中一种基于替代扫描的快速切换算法

充分挖掘网络资源的潜力,提出一种基于替代扫描的快速切换算法（substituted scan-based fast hand-off,SSBFH）。其核心思想是为WLAN中的移动设备维护一张可替代收集切换信息的移动设备信息表,当移动设备需要切换且处于数据交换时,可以利用该表选择合适的移动设备代替其完成大部分切换工作,不但缩短需要切换的移动设备的切换时间,而且保证正在进行的数据服务质量。从实验结果看出,SSBFH算法较标准的802.11切换算法,缩短切换时间,优化切换性能。     

网络与终端协同选择及切换机制的研究

提出了一种智能切换机制,用于实现在异构网络中网络与终端的协同选择及切换功能。随着各种业务和应用的发展,异构网络融合是信息和通信技术的必然趋势。根据多接入、多终端等应用环境的要求,采用AHP与URA等多属性决策理论,为用户选择最佳的目标网络和目标终端,并提出相应的智能切换信令流程,包括网络切换、终端切换、网络与终端联合切换方式,最终构建以用户为中心的多终端智能空间,实现个人移动性管理。仿真表明,该智能切换机制可以有效地实现网络和终端的协同选择,并可以保证在异构网络切换QoS性能,为现代服务业的业务及应用的发展提供可靠的理论依据。