1、南京邮电大学通达学院毕 业 设 计（论 文）题 目：基于接收信号强度的垂直切换的研究 专 业： 网络工程 日期： 2012年 3月14日至 2013年6月15日毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文），是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本研究做出过重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明并表示了谢意。 论文作者签名： 日期： 年 月 日摘 要未来的通信网络是一个包含不同接入技术的异构网络，能提供多种接入方式、传输速率、覆盖范围，以及对多种服务质量的支持
2、能力等。作为异构网络移动性管理技术中重要组成部分的垂直切换技术，用于保证用户跨异构网络移动时的会话连续性，已经成为了异构网络中最具挑战性的关键技术之一。本文介绍了异构无线网络资源管理技术及其研究意义，对异构无线网络切换技术的理论和实现研究现状进行了分析，为本设计确定了方向；重点介绍了异构无线网络垂直切换，研究分析垂直切换判决算法原理，并介绍几个经典的垂直切换判决算法；研究基于接收信号强度的垂直切换算法，参考相关文献，对后来的详细代码设计起到了提纲挈领的作用，并研究前人的基于MATLAB平台下的MATLAB代码，分别仿真出两个网络随时间变化的接收信号强度变化图和切换标志变化图。关键字：异构网络；
3、垂直切换；MATLAB；ABSTRACTFuture communication network is a heterogeneous contain different network access technologies that can provide a variety of access methods, transmission speed, coverage, and quality of service support for a variety of ability. As a heterogeneous network mobility management techno
4、logy an important part of the vertical handover technique used to ensure that users across heterogeneous networks session continuity when moving, heterogeneous networks has become the most challenging one of the key technologies.This article describes the heterogeneous wireless network resource mana
5、gement technologies and their significance for heterogeneous wireless network switching technology the theory and implementation studies analyzed the current situation, is designed to determine the direction; focuses on the vertical handoff in heterogeneous wireless networks, research analysis of ve
6、rtical handover decision algorithm, and introduced several classical vertical handoff decision algorithm; study is based on the received signal strength of the vertical handover algorithm, refer to the relevant literature, and later played a detailed code design focused on the vital role, and based
7、on previous research MATLAB platform MATLAB code, respectively, the two networks simulation time-varying changes in the received signal strength map and switch flag change map.Key words：heterogeneous networks；vertical handoff；MATLAB目 录第一章 绪论11.1 课题背景11.1.1异构网络融合发展21.1.2移动性管理技术21.1.3异构网络切换技术31.2无线通信仿
8、真建模31.3异构网络切换技术研究现状4第二章 异构无线网络资源管理技术概述72.1引言72.2异构无线网络融合架构82.3无线网络资源管理122.3.1 移动通信网络资源管理122.3.2异构无线网络资源管理142.4垂直切换152.4.1切换分类152.4.2切换阶段172.4.3切换算法20第三章 垂直切换算法仿真设计223.1系统仿真的目的和方法223.1.1仿真目的223.1.2仿真工具223.1.3仿真方法233.2异构网络垂直切换算法仿真设计243.3 LTE和WIMAX垂直切换仿真结果和分析24第四章 总结31结束语32致 谢33参考文献34附录36南京邮电大学通达学院2013
9、届本科生毕业设计（论文）第一章 绪论随着无线技术与网络技术的发展以及第三代移动通信网络技术在全球范围内逐步开始商用，越来越多的研究学者和厂商开始认识到：未来的无线网络不可能像第三代移动通信网络研究之初人们所设想的那样；由某一种特别先进的无线技术所组成的统一技术、统一管理的网络，而只能是多种技术、多种网络互相融合所形成的具有多种接入方式、提供多种传输速率和多种服务质量要求的多种业务的异构网络的联合体。比如：蜂窝系统覆盖范围广，可以保证用户与网络之间的不间断连接性，且在高速移动的情况下，也能保证稳定的服务质量。但是，数据传输速率相对比较低，某些服务量比较大的区域，可能由于网络的容量有限，无法保证比
10、较好的服务质量；而WLAN系统的覆盖范围小，只存在于热点地区，但是数据传输速率高，可以实现宽带接入。从当前网络通信发展的趋势来看，具有不同特性的无线网络将长期共存，网络带宽的差异性也将持续或加大。为了充分利用不同网络技术的优点来满足移动用户对QoS(Quality of Service，服务质量)的需求，很多学者提出了异构网络的融合方案，与此同时，3GPP(Third Generation Patnership Project，第三代合作伙伴计划)也制定3G(Third eneration，第三代移动通信)/UMTS(Universal Mobile Telecommunications Sy
11、stem，通用移动通信系统)一WLAN(wireless Local Area Network，无线局域网)融合计划书，并提供了一个有弹性的双网融合方案。不同无线网络的融合作为未来无线通信系统的发展趋势得到了众多关注和研究，以解决多种接入技术共存的背景下，如何能更好地为用户提供无缝的、有差别的服务，同时提高日益紧张的无线资源的利用率问题。1.1 课题背景 为了满足用户的移动性需求，向用户提供跨异构网络的无缝业务，支持用户跨异构网络的无缝漫游和切换，支持异构的移动性管理技术成为未来基于全架构的异构网络融合中必须解决的重要问题之一。在技术演进的过程中，未来的移动性管理技术所涉及的研究背景扩展至包括
12、各种无线接入技术在内的泛在、异构网络环境。这些研究背景的变迁也给移动性管理技术带来了全新的挑战。首先，传统的移动性仅限于同一个终端在物理移动过程中的终端移动性（如2G(Second Generation，第二代移动通信)的蜂窝移动通信网），而在未来的移动性中，用户可以使用多模终端、甚至将多个不同终端构成个域网，跨越异构网络边界、跨越运营商、跨越业务提供商进行漫游，其中除了终端移动性，还包括会话移动性、业务移动性、网络移动性等。其次，传统的移动性管理技术只是特定网络技术的一个侧面，通过网络内的部分功能实体和相关协议实现，例如蜂窝移动通信网中的移动性管理功能。而未来的移动性管理技术则在广泛融合的环
13、境中，成为跨越各种异构网络、同时涵盖网络、业务、终端等各个侧面的综合技术。1.1.1异构网络融合发展层出不穷的无线通信系统为用户提供了异构的网络环境，包括无线个域网(如Bluetooth)、无线局域网(如Wi一Fi)、无线城域网(如WIMAX)、公众移动通信网(如ZG!3G!B3G)、卫星网络，以及AdHoe网络、无线传感器网络等。尽管这些无线网络为用户提供了多种多样的通信方式、接入手段和无处不在的接入服务，但是，要实现真正意义的自组织、自适应，并且实现具有端到端QoS保证的服务，还需要充分利用不同网络间的互补特性，实现异构无线网络技术的有机融合。异构网络融合是下一代网络发展的必然趋势。在异构
14、网络融合架构下，一个必须要考虑并解决的关键问题是：如何使任何用户在任何时间任何地点都能获得具有QoS保证的服务。异构环境下具备Qos保证的关键技术研究无论是对于最优化异构网络的资源，还是对于接入网络之间协同工作方式的设计，都是非常必要的，已成为异构网络融合的一个重要研究方面。目前，异构网络融合的研究主要集中在无线资源管理和移动性管理两方面。传统移动通信网络的无线资源管理算法己经被广泛地研究并取得了丰硕的成果，但是在异构网络融合系统中的资源管理由于各网络的异构性、资源和用户需求的多样性和不确定性，给该课题的研究带来了极大的挑战；同时，异构网络间的移动性管理的研究也成为异构网络融合的关键，安全机制
15、、位置管理、切换控制、互操作控制等重要控制功能严重影响着异构网络无缝覆盖程度以及用户在异构网络间安全、无缝地切换。 1.1.2移动性管理技术移动性管理技术最初源自蜂窝移动通信网络。在技术演进的过程中，未来的移动性管理技术所涉及的研究背景扩展至包括各种无线接入技术在内的异构网络环境。同时，业务、网络、终端之间的关系也经历了从独立到融合再到协同的发展过程。这些研究背景的变迁也给移动性管理技术带来了全新的挑战。移动性是用户的迫切需求，移动性管理也成为未来通信技术发展中的关键技术。近年来，异构移动性管理技术引起了越来越多的关注，相关研究成果也日益丰富。各大国际标准组织、产业界的各大公司，以及很多相关研究组织都把移动性管理作为其面向未来泛在、异构网络研究的重要组成部分，包括电信领域中致力于NGN(Next Generation Network，下一代网络)研究的ITU一T(ITU T
