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.     

基于TEASE管道技术的异构网络垂直切换安全认证算法

基于WLAN和UMTS构建的异构网络模型,提出一种适合该模型的垂直切换安全认证算法,用临时管道密钥(TTK)对数据进行加密,在接收端再用TTK进行数据解密。用平均切换次数、传输时延和丢包率三个指标评价所提出算法的性能。与已有垂直切换算法进行性能比较,其结果表明,提出的算法能有效减少切换次数,消除乒乓效应,减少传输时延和丢包率,可为实时业务所需的无缝切换提供有力保障。     

异构网络垂直切换决策算法仿真

在异构网络无缝切换的研究中,切换判决是实现异构网络无缝切换中最为关键的一步。在不同接入网之间,为保证业务连续性,需要考虑终端及网络的多方因素,进行综合判决,选择最合适的网络进行接入。以往的垂直切换决策算法普遍存在一些未解决的问题,如考虑的判决因素不全面,决策权值太过主观,对不确定性因素难以描述,算法复杂度和性能无法很好的权衡等。为进一步提高算法性能,针对WLAN/UMTS的异构无线网络环境,提出一种更客观科学的垂直切换决策算法。并用Matlab/Simulink平台进行仿真建模,通过和传统的决策算法的对比分析,验证改进算法的有效性。仿真结果表明,新算法能及时准确地切换至最优网络,各网络负载均衡,且减少了不必要的切换。     

一类时变系统的多模型切换动态调节控制算法

当被控对象参数所在的不确定区域未知时, 多模型切换调节等控制算法虽然最终可以使系统达到期望特 性, 但随着不确定区域的增大, 系统需要增加大量的模型才能满足快速性等方面上的要求. 因此, 为了实现一类时 变系统在只增加少量模型时便能够满足期望控制性能的目标, 提出了多模型切换动态调节控制算法. 此算法在不 确定区域内分配若干上层模型, 在双切换机制的监督下, 利用动态分配方法, 在最优上层模型所在的子区域分配出 若干下层模型, 在与自适应模型的协作中, 设计最优控制器, 保证了系统的暂态和稳态响应. 在数值仿真与故障卫星 系统的仿真研究中, 结果表明了多模型切换动态调节算法在暂态性能方面优于多模型切换调节算法, 并验证了此算 法的有效性.     

GEO卫星与地面移动通信网络多覆盖下切换研究

通过分析GEO卫星与地面移动通信网络多覆盖下的信号分布特点和终端运动特点,提出了终端在通话过程中切换次数的估计方法.利用切换过程中产生的信令数目、切换延迟、信号质量和丢包情况建立了切换代价模型,以量化切换对通话质量的影响.在此基础上提出了基于代价估计的切换判决算法.仿真结果表明,该算法相比于传统算法,能显著降低高速终端的切换次数和切换延迟,提高了切换效率.     

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。     

移动支持协议切换性能研究

切换是移动支持协议研究的重要内容,其性能好坏对移动网络的性能和服务质量提供具有至关重要的影响.在合适的网络模型和切换模型的基础上,通过理论分析和数值仿真的方法对各类移动支持协议(包括移动IP与微观移动协议以及不同的微观移动协议)的切换性能进行了深入的研究和比较.结果表明,切换性能受无线网络参数和移动支持协议的路径更新算法两个因素影响;采用微观移动协议时的切换性能好于只使用移动IP时的情形;在所有微观移动协议中,MIP-RR和MMP协议中的路径更新算法切换性能最佳.     

异构无线网络中 TCP Vegas 算法的研究与改进

异构无线网络是将不同接入技术、不同性能的网络融合到一起构成的单个逻辑网络.异构无线网络中,TCP 端到端的拥塞控制机制对网络的健壮性和稳定性具有非常重要的作用,因此是网络研究的一个热点问题.针对异构无线网络中移动节点发生垂直切换时传输层性能下降的特点,提出了一种基于 TCP Vegas 的传输层拥塞控制算法 B-Evegas.给出了垂直切换发生时的传输控制方法,垂直切换后拥塞窗口的恢复采用带宽估计与分段增加策略,并引入了快速恢复机制,在拥塞窗口过大时根据链路的时延指数性地减小拥塞窗口.仿真结果表明,该算法是合理的,可以有效提高垂直切换发生后 TCP 连接的吞吐量或者减小数据包的传输时延     

跨层协作的两级垂直切换判决

在建构网络质量QoN概念的基础上,将跨层协作和两级判决相结合,提出一种新型的垂直切换模型,并给出了详细流程。仿真表明,该算法相对于传统算法而言,在切换时延和服务终端时延等指标上均有显著改善,从而证明了两级判决能优化切换流程,确保业务连续性。     

基于速度预测的异构网络切换算法

为高速移动的用户提供一种基于速度预测的异构网络垂直切换算法,使用场景如公路的直线路段.根据直线道路场景的特点,结合驻留时间算法设计了一种基于速度预测的垂直切换算法.该算法通过创建速度矩阵以及与速度矩阵相对应的权重矩阵,经过数学运算,求得下一时刻的速度和终端的位置,然后结合传统算法得到切换判决.由仿真得到,在相同的环境及可靠的信号强度下,与经典的算法相比较,新算法虽然增加了切换次数,但有效减少了切换延时.     

An Efficient Handoff Decision Algorithm for Vertical Handoff Between WWAN and WLAN

Vertical handoff is one significant challenge for mobility management in heterogeneous wireless networks. Compared with horizontal handoff, vertical handoff involves different wireless network technologies varying widely in terms of bandwidth, delay, coverage area, power consumption, etc. In this paper, we analyze the signal strength model of mobile node and present a new vertical handoff decision algorithm. This algorithm can adapt to the change of mobile node＇s velocity and improve the handoff efficiency significantly. We analyze the algorithm＇s performance and the effect of different parameters on handoff triggering. In addition, we propose three performance evaluation models and verify the algorithm＇s feasibility and effectiveness in simulations.     

移动互联异构网络下多终端协同的垂直切换决策算法

针对移动互联网用户的多终端协同的垂直切换问题,提出一种UMTS与WLAN异构网络环境下的多终端协同的垂直切换决策算法,其包含切换时间判断与多终端协同算法。首先利用模糊逻辑判断网络切换时机,然后综合考虑主观因素和客观因素,采用AHP（Analytic Hierarchy Process）合理定义权值并结合TOPSIS（Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution）实现不同接入策略的性能评价,为用户提供最佳QoE（Quality of Experience）的多终端协同方案。实验结果表明：所提方法和基于迟滞算法相比,切换次数平均降低7.9次,切换失败率平均降低2.25%;网络选择结果与应用需求和用户需求保持较好的一致性。实现了多终端协同用户在异构网络环境下高效实时的垂直切换。     

模糊控制在垂直切换判决算法中的应用

为了满足用户的各种通信需求,垂直切换判决算法中考虑的因素越来越多,判决因素的增加,使得切换判决所需的时间延长,不能够实现快而有效的切换判决,影响了移动终端的实用性。并行模糊控制系统使得各判决因素同时进行模糊推理且大大减少模糊规则的数量,降低了切换判决的时延。把网络可用带宽、用户移动速度及网络的服务费用作为判决因素进入并行模糊控制系统,通过用户服务类型的不同,对各判决因素动态地计算相应的权值,同时各判决因素通过模糊控制系统的输出值与权值对应相乘相加,从而得到最优的切换目标网络。仿真结果表明,该算法增强了切换的准确性,减少了不必要的切换,增强了系统性能。     

基于模糊多目标决策的两跳中继蜂窝网络切换算法

简要介绍了在集成两跳Ad Hoc和蜂窝网络的结构下,触发网络进行切换的一些因素和两种路由代理发现算法,并且提出了一种新的基于模糊多目标决策方法的切换决定算法。算法从层次分析和模糊综合评价理论的思想出发,结合用户、终端、业务和网络信息,对网络链路的性能进行综合评价,选择出最适合用户业务请求的路径。仿真显示在用户可感知业务QoS下降的情况下,算法可以通过增加QoS的权重而切换到更好的网络链路上,从而为用户提供了“总是最好连接”的服务。     

基于动态Cache的无线局域网快速切换算法

BSS切换产生的时延和抖动会严重影响实时语音等实时业务的性能。为了提高用户获得的网络性能,该文提出一种基于动态阈值的切换触发机制,可以在保证切换灵敏度的前提下解决频繁切换的问题,在此基础上设计实现一种基于动态Cache机制的快速切换算法。实验结果表明,该算法可有效地减小切换时延,性能优于静态Cache机制。     

基于移动用户位置预测的垂直切换算法

针对异构无线网络环境中现有垂直切换算法存在难以实现移动用户接入网络的无缝切换,无法向用户提供稳定通信服务的问题,提出一种基于移动用户位置预测的垂直切换算法。首先利用用户移动轨迹的相似性,使用用户轨迹数据离线训练LSTM模型以学习各用户普遍具有的移动规律;然后在线加载LSTM模型进行用户位置预测,从而使用模糊逻辑分析计算下一时刻用户对应候选网络的回报值,并选取回报值最高的网络进行切换。实验结果表明,该算法与已有垂直切换算法相比,在不同的用户移动速度和用户规模条件下的切换次数、切换失败次数和切换时延均有明显下降,内存消耗较低,能够实现无缝切换。     

异构无线网络中TCP Vegas算法的研究与改进

异构无线网络是将不同接入技术、不同性能的网络融合到一起构成的单个逻辑网络。异构无线网络中,TCP端到端的拥塞控制机制对网络的健壮性和稳定性具有非常重要的作用,因此是网络研究的一个热点问题。针对异构无线网络中移动节点发生垂直切换时传输层性能下降的特点,提出了一种基于TCP Vegas的传输层拥塞控制算法B-Evegas。给出了垂直切换发生时的传输控制方法,垂直切换后拥塞窗口的恢复采用带宽估计与分段增加策略,并引入了快速恢复机制,在拥塞窗口过大时根据链路的时延指数性地减小拥塞窗口。仿真结果表明,该算法是合理的,可以有效提高垂直切换发生后TCP连接的吞吐量或者减小数据包的传输时延。