基于层次分析法的异构网络切换技术研究

异构网络是移动互联网的热门发展方向,切换技术是其研究的重要内容.基于异构网络,对其垂直切换技术进行研究.采用系统研究中的层次分析方法,解决目标代价函数中不同属性的加权系数计算问题,为多个因素共同影响网络状态时进行网络切换选择提供了参考依据.     

异构无线网络融合切换算法研究

异构无线网络融合和泛在化是未来宽带无线通信发展的必然趋势。文章首先概述了移动性管理;然后对切换进行了分类,讨论了各种切换策略;最后讨论了混合网络垂直切换策略,不同网络间的快速无缝切换是未来异构无线网络的一个极大挑战。     

无线异构网络的垂直切换判决算法

传统上的水平切换处理方法已经应用在同一接入技术的网络中（如无线蜂窝网络）。随着多种异构无线网络的出现,下一代网络必须支持垂直切换技术以保证用户从一个网络切换到内一个网络时仍然保持连接,垂直切换作为多网融合的基础,受到了学术界和工业界的广泛关注。对使用层次分析法进行垂直切换技术的工作原理及应用环境进行了分析,提出同时使用多种切换技术以解决不同环境下的切换问题。     

异构网络中基于终端决策的通用垂直切换算法

垂直切换是异构网络中的关键技术,目前已有的垂直切换算法大多是针对特定的网络或切换过程的某个环节,提出一种与网络类型无关的通用垂直切换算法,仿真结果表明该算法在支持多任务,有效利用能量方面比传统方法有很大的改进.     

交互式异构无线网络垂直切换的中间件架构

异构无线网络研究的关键之一在于按照用户的应用要求,在不同网络之间实现垂直切换。文章面向多模移动终端提出交互式垂直切换中间件架构,描述了架构的功能组成体系,阐明了在多模移动终端上交互式简单快速地设置垂直切换所需参数或权重的界面。给出了按层次分析法AHP进行垂直切换的中间件实现流程的一个例子。     

异构无线网络垂直切换技术综述

垂直切换是多网融合的基础,是实现异构网络互通、支持不同接入方式无缝衔接的核心技术,目前正在受到业界的重点关注,并成为学术界研究的热点问题。随着无线移动通信技术向接入多元化、网络一体化和应用综合化的方向发展,各种蜂窝移动接入、宽带无线接入和固定接入将共同接入基于IP的统一核心网络,通过网络间的垂直切换,支持用户的移动性和移动过程中业务的连续性。首先给出了垂直切换的定义和基本概念,介绍了垂直切换的分类和基本流程,随后详细论述垂直切换的切换判决和切换执行2个环节。针对切换判决,总结了现有判决算法,重点评述各代表算法工作原理并剖析论其特点和存在的不足。针对切换执行,详述了现有垂直切换执行机制的工作原理和适用场景,并分析其优缺点。最后,对未来垂直切换技术的研究方向进行了展望。     

联合资源管理的异构无线网络垂直切换算法

针对资源有限的无线异构网络,关键问题是如何管理稀缺的无线资源(如带宽)来满足服务提供者和享受服务的用户的需求。提出一种联合带宽动态分配,准入控制的垂直切换算法,旨在提高运营商的利益最大化的同时兼顾用户的服务质量。仿真结果表明,该算法可以有效地提高带宽资源的利用率,有效降低阻塞率和掉话率,能够满足不同业务的切换要求,适合异构无线网络的多业务传输。     

基于双向匹配模型的异构网络垂直切换算法

针对当前垂直切换判决算法存在的单一性,即切换判决时以用户或网络单方面为中心,没有充分考虑两者对切换判决的综合影响,导致垂直切换性能不佳的问题,该文提出一种基于双向匹配模型的垂直切换算法。该算法的主要思想是：首先分别以用户和网络为中心,设计各自的评估模型,用于评估双方对彼此的偏好顺序,并建立相应的排序值矩阵;其次利用排序值信息,基于一对多双向匹配模型对用户侧和网络侧的双向匹配行为进行建模和求解,以获得最优匹配解;最后根据最优匹配结果,进行垂直切换。仿真表明,该文设计的评估模型是合理的,并且所提出的算法能较好地兼顾用户侧的高性价比需求和网络侧的低阻塞率需求。     

异构无线网络的自适应垂直切换判决算法

在未来的异构环境中,网络间的垂直切换将对QoS保证产生重要影响。针对移动终端在异构网络间切换不理想的问题,提出了一种自适应的垂直切换判决算法。采用基于用户多应用的代价函数对接入网络进行评估与选择,综合考虑移动终端当前的电池电量,判断当前业务是否需要进行网络切换,使移动终端能自适应地进行切换判决。仿真结果表明,该算法可以有效地延长移动终端的工作时间,减少乒乓效应,提高系统的切换性能,改善业务的QoS。     

车辆异构网络中预测垂直切换算法

在车辆异构网络中,针对垂直切换决策时刻之后网络状态的动态变化,提高切换性能问题,提出一种基于马尔可夫过程的预测垂直切换(M-VHO)算法。算法考虑了切换决策后网络状态的动态变化对车辆终端服务质量(QoS)的影响。其基本思路是：在需要垂直切换时,利用马尔可夫过程的转移概率预测未来网络状态的变化;另外,采用模糊逻辑方法确定评价属性参数权重;最后,比较切换决策、切换执行和切换之后时刻的总收益来优化选择最佳切换网络。仿真结果证明,该算法在确保较高负载均衡的情况下,可有效改进车辆终端的平均阻塞率及丢包率,降低乒乓效应,确保了车辆终端的QoS。     

异构网络中基于Savitzky-Golay滤波的垂直切换算法

为了实现异构网络中的无缝链接和准确地判断网络状态,需加强确定移动台(MS)的位置信息,以及减少不利的衰落效应。本文提出了一种基于Savitzky-Golay滤波(即S-G滤波)的垂直切换算法,该算法能够使MS准确地判断网络的覆盖范围。仿真结果表明,该算法可以减少衰落效应,从而有效地减少了乒乓效应,提高了网络的性能。     

MULTIPLE ATTRIBUTE NETWORK SELECTION ALGORITHM BASED ON AHP AND SYNERGETIC THEORY FOR HETEROGENEOUS WIRELESS NETWORKS简

It is a hot issue in communication research field to select the best network for Heteroge- neous Wireless Networks （HWNs）, and it is also a difficult problem to reduce the handoff number of vertical handoff. In order to solve this problem, the paper proposes a multiple attribute network se- lection algorithm based on Analytic Hierarchy Process （AHP） and synergetic theory. The algorithm applies synergetics to network selection, considering the candidate network as a compound system composed of multiple attribute subsystems, and combines the subsystem order degree with AHP weight to obtain entropy of the compound system, which is opposite the synergy degree of a network system. The greater the synergy degree, the better the network performance. The algorithm takes not only the coordination of objective attributes but also Quality of Service （QoS） requirements into consideration, ensuring that users select the network with overall good performance. The simulation results show that the proposed algorithm can effectively reduce the QoS according to different services. handoff number and provide uses with satisfactory     

基于干扰效率多蜂窝异构无线网络最优基站选择及功率分配算法

针对多蜂窝多用户异构无线网络干扰管理和效率提升问题,该文研究了基于干扰效率最大的下行链路基站(BS)-用户匹配和功率分配问题。首先,考虑宏用户和微蜂窝用户的服务质量,将问题建模为多变量混合整数非线性规划问题。其次将原问题分解为基站选择和功率分配两个子问题。针对基站选择问题,利用凸优化问题获得最优基站选择策略;针对功率分配问题,利用二次变换法和Dinkelbach辅助变量法,将功率分配问题转换为凸优化问题求解。仿真结果表明,与现有算法对比,该算法具有较好的干扰效率和干扰控制性能。

     

异构无线网络中基于模糊逻辑的分级垂直切换算法

在异构无线网络中,针对综合考虑网络端和用户端参数的垂直切换算法,参数权重难以确定,同时基于模糊逻辑的垂直切换算法存在复杂度高的问题,该文提出一种基于模糊逻辑的分级垂直切换算法。首先,将接收信号强度(RSS)、带宽、时延输入到1级模糊逻辑系统,结合规则自适应匹配,推理出QoS模糊值,并通过QoS模糊值对网络进行初步筛选得到候选网络集;然后通过触发机制触发2级模糊逻辑系统,并将候选网络的QoS模糊值、网络负载率、用户接入费用输入2级模糊逻辑系统,同时结合规则自适应匹配,得到输出判决值,从而选择最佳接入网络。最后,实验结果表明,该算法能保证网络性能的同时,降低系统的时间开销。

     

基于可拓模糊层次分析的快速小区选择算法

针对快速小区选择中评判准则过于单一,缺乏灵活性和公平性的问题,该文提出了一种新型快速小区选择算法。该算法借助可拓理论,构造了一种小区性能QoE参数评价的映射表,并将实际参数映射到对应的标度区间,然后计算待评小区的实际分析值。在此基础之上,采用模糊层次分析的方法构造出判断矩阵,并检验其一致性。最后根据权重向量大小对计算出的各小区总效益函数值排序,找到最优的快速小区选择策略。仿真分析表明,小区性能因子的权重影响到总效益函数值的大小。与现有的快速小区选择算法相比,该算法在增加一定算法复杂度的情况下,实现了小区性能参数评判的全面性,降低了用户的阻塞率,提高了用户的吞吐量。     

基于马尔科夫过程的异构网络性能分析与优化

该文给出了一种基于马尔科夫过程的异构网络性能优化方法。该方法将用户的移动性作为影响系统性能的一个重要因素,通过切换率来反映用户的移动性,并采用马尔科夫过程来分析异构网络的系统性能,得到异构网络系统的总吞吐量表达式。考虑到在两个网络的重叠区域用户需要选择接入的网络,将在重叠区域选择其中一个网络的业务到达率占该区域总的业务到达率的比例作为一个优化因子,通过选择合适的因子来最大化系统的吞吐量,最后通过黄金分割法来求解该优化问题。仿真结果表明,该算法能够有效提高异构网络系统的吞吐量,改善异构网络中无线资源的利用率。     

融合多属性决策和深度Q值网络的反导火力分配方法

针对中大规模武器-目标分配(WTA)决策空间复杂度高、求解效率低的问题,该文提出一种基于多属性决策和深度Q网络(DQN)的WTA优化方法。建立基于层次分析法(AHP)的导弹威胁评估模型,引入熵值法表征目标属性差异,提升威胁评估客观性。根据最大毁伤概率准则,建立基于DQN的WTA分段决策模型,引入经验池均匀采样策略,确保各类目标分配经验的等概率抽取;设计综合局部和全局收益的奖励函数,兼顾DQN火力分配模型的训练效率和决策准确性。仿真结果表明,相较于传统启发式方法,该方法具备在线快速求解大规模WTA问题的优势,且对于WTA场景要素变化具有较好的鲁棒性。     

基于IRS辅助的异构网络中超可靠低时延通信波束成形算法设计

为了增强微小区内超可靠低时延通信(URLLC)业务在异构网络场景下的传输性能,该文提出一种基于智能超表面(IRS)辅助通信网络下最大化用户和速率的波束成形算法。异构网络中微小区采用短包通信技术,在保证宏小区用户通信质量的前提下,使用IRS提高微小区用户在一定解码错误概率下的短数据包传输性能,建立一个联合优化波束向量和IRS相移向量的微小区用户和速率最大化问题模型。通过交替固定优化变量的方式,将该非凸优化问题拆分为两个子问题,利用逐次凸逼近(SCA)的方法将原问题转换成凸优化问题,并利用交替优化算法对该问题进行求解。仿真结果表明,该算法通过部署IRS可以有效减弱异构场景下对于微小区用户的干扰,同时由于IRS的部署能够有效优化波束成形向量进而提高微小区用户的短包传输性能,并且IRS的通信增强效果与微小区用户的解码错误概率以及IRS反射单元的数量有直接关系。     

面向5G超密集异构网络的模糊逻辑切换算法

针对基站之间距离近、网络数量庞大的超密集网络中切换过程存在干扰以及频繁切换问题,提出了一种基于预判决的模糊逻辑切换算法。算法在计算用户接收信号的信干噪比基础上,预筛选出干扰较小的网络,计算用户在筛选出的候选网络中的停留时间,当停留时间大于门限值时对候选网络使用基于模糊逻辑的逼近理想解排序算法。通过模糊逻辑优化网络属性参数,进而使用逼近理想解排序算法对候选网络进行排序。排序过程中,使用修正后的贴近度计算方式使计算结果更加精确。仿真实验证明,该算法在超密集异构网络切换中可以有效降低切换次数,减少网络阻塞概率,有效提升用户服务质量。