车联网中基于贝叶斯决策的垂直切换方法研究

车辆需要在车联网的异构无线网络环境下进行垂直切换,针对垂直切换技术普遍不能支持 WAVE, WiMAX和3G cellular间的垂直切换这一问题,提出了一种基于贝叶斯决策的垂直切换算法。首先,根据接入网络的信号强度、传输速率、误码率和网络阻塞率以及车辆终端的速度和运动趋势建立多条件相关的切换概率分布,计算出切换先验概率;然后通过贝叶斯决策算法计算后验概率并进行决策分类,从而选取最优网络接入。仿真实验结果表明,该算法不仅有效地实现WAVE,WiMAX和3G cellular无线接入技术之间的垂直切换,而且避免了乒乓效应,保证了网络及时更新。     

基于区间二型模糊神经网络的垂直切换算法

在超密集异构无线网络中,针对传统垂直切换算法无法同时描述网络状态的模糊性和随机性,导致网络性能得不到有效提升的问题,提出一种基于区间二型模糊神经网络的垂直切换算法.重构了两阶段判决算法:在网络预筛选阶段,定义了历史接入率,结合当前候选网络集的数目设置阈值.根据接收信号强度和剩余可用带宽,对用户接收范围内的所有网络进行初步筛选;再在垂直切换判决阶段,将剩余候选网络的时延,丢包率以及误码率作为区间二型模糊神经网络的输入,利用前馈神经网络的结构完成模糊逻辑推理,经训练之后计算得到输出判决值,从而选择最佳接入网络.实验结果表明,该算法能在保证时间开销较低的同时,有效降低切换决策的错误概率,减少切换失败和切换次数,提升网络总吞吐量.     

基于模糊层次—熵权法的自适应垂直切换算法

针对当前异构网络中,采用多决策属性的垂直切换算法难以动态调整网络属性的权重值,从而无法满足用户服务质量(QoS)的需求问题,文章以接入最优的异构无线网络和保障用户QoS为目标,提出基于模糊层次—熵权法的自适应垂直切换算法.首先,根据用户对网络属性的不同要求,采用主观模糊层次赋权与客观熵权法结合的方式构建网络属性优化模型...     

基于多网并行传输技术的海上异构网络接入算法

针对海上异构无线网络中网络接入选择算法存在干扰环境适应性不强、单网传输效率低、业务完成率低的问题,提出了一种基于多网并行传输的海上异构网络接入选择算法。该算法在满足多属性决策的基础上,采用效用函数对网络属性值进行数值标准化,再采用改进的逼近理想值排序(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution,TOPSIS)法计算出备选接入网络方案的排序,最后选择排序靠前的网络进行接入。仿真结果表明该算法相对于传统TOPSIS算法和模拟人工切换算法能有效降低接入成本,改善用户服务质量,提高业务完成率。     

改善用户体验的垂直切换算法

针对由超密集异构无线网络的超高动态性而引起掉话率不断增长的问题,并考虑到以往基于模糊逻辑相关垂直切换算法的较大时间开销,该文提出一种改善用户体验的垂直切换算法。首先利用5G核心访问和移动管理功能发现终端附近的所有候选网络,同时,利用自组织网络技术的环境感知能力,随时监测网络的运行状况,主动维护网络之间的邻居关系表。然后,引入动态模糊神经网络(DFNN)算法来执行切换判决,将获取到的网络参数数据作为该系统的输入,动态生成对垂直切换有效的规则库,经学习之后,计算得到输出判决值,从而为终端选择最佳接入网络。最后,仿真结果表明,该算法能够明显改善垂直切换过程中的掉话情况,降低切换失败概率。同时,与其他同类算法的时间消耗相比,该算法能够维持在一个较低的水平。     

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。     

一种基于上下文感知的垂直切换技术研究

未来网络的发展趋势是各种无线接入网络共存的异构网络环境,而垂直切换技术是融合多个异构接入网络的关键技术之一,垂直切换包括三个阶段,即系统发现、切换决策和切换执行。文中主要研究了基于上下文感知的垂直切换判决策略,并与移动垂直切换技术相结合,实现了WLAN/UMTS网络间的垂直切换,通过仿真表明该方法在吞吐量和切换时延方面都得到改善。     

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。     

考虑负载均衡和用户体验的垂直切换算法

在超密集异构无线网络中,针对城区交通高峰期,大规模车载终端短时间聚集性移动引起的网络拥塞问题,该文提出一种考虑负载均衡和用户体验(LBUE)的垂直切换算法。首先,引入网络环境感知模型预测网络未来的拥塞程度,并提出一个融合自组织网络的网络架构,缓解网络拥塞。其次,定义业务适应度和负收益因子,并提出一种基于秩和比(RSR)的自适应切换判决算法,为用户筛选出当前环境下满意度最高的目标网络。实验结果表明,该算法能够有效降低终端接入网络的阻塞率和掉话率,实现网络间负载均衡并提升用户体验。     

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。     

基于区域感知贝叶斯决策的5G超密集异构网络联合垂直切换技术研究

针对无线通信异构网络切换中最优接入网的选择问题,现有研究主要集中于解决在两个网络间选择切换,而对于未来5G（5th Generation）通信系统中超密集网络的切换问题研究较少.本文就研究了5G无线通信系统中超密集异构网络的选择切换.文中提出了一种基于区域感知贝叶斯决策的联合垂直切换方式,该方案通过选择超密集异构接入网络的最优切换概率从而解决超密集网络切换问题.通过对移动用户（mobile station）从宏基站进入超密集服务小区,以及在小区内和小区间移动的不同场景进行仿真分析,研究结果表明本文决策方式能够准确地选择要切换的网络,因而该方案能够适用于超密集网络的应用场景.     

异构无线网络中基于人工神经网络的自适应垂直切换算法

针对当前基于人工神经网络的垂直切换算法(ANN-VHO),存在业务自适应性差和计算复杂度高的问题,该文提出一种基于人工神经网络的自适应垂直切换算法。首先,根据终端获取到的接收信号强度(RSS),采用阈值判断的方法,遴选出候选网络集;其次,根据该文划分的不同业务类型,对参数进行自适应选择和归一化;再次,把选择的参数输入人工神经网络,判决出候选网络集中最佳的接入网络。最后,实验结果表明,该算法能根据用户的业务类型合理地选择切换网络,降低切换阻塞率,同时降低算法的时间复杂度。     

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。     

基于媒体独立切换并提供QoS保证的跨UMTS和WiMAX无线异构网络的网络切换方案

The rapid growth and innovation of the various mobile communication technologies have caused a change in the paradigm of internet access. Wireless technologies such as WiMAX, WiFi and UMTS/LTE networks have shown great potential in dominating the wireless access markets. The existence of various access technologies requires a means for seamless internetworking to provide anywhere, anytime services without interruption in the ongoing session, especially in multimedia applications with rigid Quality of Services (QoS) requirements. The IEEE 802.21 Media Independent Handover (MIH) working group was formed to develop a set of mechanisms under a standard framework with the capability to support migration of mobile users across heterogeneous networks. Therefore, the implementation of handover is extremely important in the heterogeneous network environment. In order to guarantee various QoS requirements during handover execution especially in multimedia applications, in this paper we propose a novel MIH-based capacity estimation algorithm to execute handover with QoS provision supporting both horizontal and vertical handovers across UMTS and WiMAX networks. Simulation shows that the proposed mechanism achieves lower call dropping rate (highest approximate 3% ) and higher system throughput (average 92% ) than the basic handover method does.     

基于卫星时变网络的时延受限最小费用路由算法

卫星网络是一种特殊的时变网络,其QoS路由问题比地面网络QoS路由问题更为复杂.本文利用卫星拓扑的可预测性,通过引入业务的中断概率和费用模型来描述链路切换对业务QoS以及网络的影响,并给出时延受限最小费用路由(SDCMCR)算法来解决在卫星链路时延长的情况下寻找满足时延限制条件且受切换影响最小的路径的问题,该算法可兼顾网络业务中断率和业务阻塞率等性能,且计算复杂度低,可适应星上设备处理能力的要求.仿真表明算法在计算复杂性、业务请求被阻塞的概率等方面都优于同类算法.     

Dynamic inter-domain MDS approach with secure seamless handover based on IEEE 802.21 MIH

The accessibility of available wireless access technologies with increasing demand for real time multimedia application becomes an essential part for mobile communication. Mobile users resourcefully utilize the heterogeneous environment for best quality of service (Qos) anywhere and anytime. Efficient handover optimization and intelligent mobility management is a key requirement for designing next generation wireless networks. Therefore, a novel IEEE 802.21 media independent handover (MIH) standard is adopted to provide an associated service for intelligent handover procedures. In addition, dynamic mobility management decision server (MDS) and IEEE 802.21a security extension for MIH services are also integrated in the proposed architectures to support fast, seamless and secure handover optimization in inter-domain mobility. Simulation results prove that the presented work resourcefully minimizes the packet loss, unnecessary handover probability and vertical handover delay by avoiding time consuming scanning process for target network discovery. The system thus achieves Qos guarantee by balancing the network load and throughput improvement for different applications with Proxy MIPv6 mobility management protocol.     

An enhanced radio resource management based MIH policies in heterogeneous wireless networks

The require of omnipresent wireless access and high data rate services are expected to increase extensively in the near future. In this context, heterogeneous networks, which are a mixture of different wireless technologies (LTE-advanced, LTE-advanced Pro, C-IoT (Cellular Internet of Thing), 5G WiFi, etc) are invited to enable important capabilities, such as high data rates, low latencies and efficient resource utilization in order to provide dedicated capacity to offices, homes, and urban hotspots. Mixing these technologies in the same system, with their complementary characteristics, to afford a complete coverage to users can cause various challenges such as seamless handover, resource management and call admission control. This article proposes a general radio resource management framework which can be supported by future network architectures. A combined call admission control, resource reservation algorithm and bandwidth adaptation based IEEE 802.21 MIH standard approach for heterogeneous wireless network is detailed in this framework. Our aims are to guarantee quality of service (QoS) requirements of all accepted calls, reduce new call blocking probability and handover call dropping probability, and maintain efficient resource utilization. Performance analysis shows that our proposed approach best guarantees QoS requirements.