异构无线网络的移动性管理——基于模糊逻辑的切换判决算法分析

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1、重庆邮电大学硕士论文第一章绪论摆脱传统水平切换算法的思想束缚，仍然考虑以终端接收到的信号强度作为切换判决的准则，极其容易做出错误的判决，影响正常的通信。在文献[16]中，为多服务网络开发了代价函数，它以二维切换代价函数的方式考虑了上面所述的多种因素。一维反映了用户需要的服务类型，另一维按照特定参数，如带宽、功率消耗和价格成本代表了网络代价。成本函数的一般表达式：，。=∑∑w矿心，乃代表在网络n中提供服务，时参效f的代价。Mo代表实现服J』务的第f参数分配的权值，分配的权值与特定服务对用户的重要性有关。如果一个用户希望基于数据服务的带宽

2、和价格成本来做出判决，可用如下公式计算代价函数：厂-。。．m(扣+，．抽(c．)，鼠代表网络n为了支持切换呼叫的带宽代价，Q代表支持切换呼叫的价格成本，每个参数的权值是％和K，且yM；I．7’开发新的规则和代价函数之后，切换筇略的实现就变的很重要了。网络和用户的交互的增多增加了切换时延；并且影响切换判决的因素有很多。而且这么多因素的影响是不确定的，对这些因素的考虑严重影响了判决的效率。虽然后面有人在成本函数模型的基础上增加了“排除因素”，但是这仍然对该判决算法效率的提高没有帮助．通过分析，可知以上算法都存在效率不高的问题。并且由于异构

3、网间要考虑多个切换判决准则，包括服务类型、网络的资费、网络条件、用户偏好和系统性能等等，新准则的采用增加了切换流程的复杂度，使切换判决更加模糊不清，因而人们开始考虑引入人工智能技术蜘．由于模糊逻辑理论内在的不确定性和不精确性眦蜘，所以人们开始考虑将模糊逻辑理论应用于垂直切换判决算法。在文献[17]中，作者提出基于模糊逻辑理论的垂直切换判决算法。文中选择了三个参数用于切换判决，PL：从候选BSs接收到的信号功率强度：c：候选BSs所属的运营网络的价格成本；BW：候选BSs未用带宽数。根据每个参数的特征为它们分别定义了隶属度函数，并且为它

4、们分别定义了权值。这个权值是动态的，能动态反映这三个参数在不同情况下的对切换判决的影响。这个算法很好地将模糊逻辑理论应用于异构无线网络的切换判决算法，通过引入动态的权值能够很好地反映在不同时间不同地点下定义的三个参数对切换判决的影响。但是这个算法的缺点是它的隶属度函数是线性的，不能反映实际的网络情况。并且在选择参数的时候，没有考虑从不同方向迸行异构网络的不同目的，因而也就固定选择了PL、C和BW参数。而在文献[18]中，由于在异构网络中需要考虑多个参数而且不同参数对切换的影响程度是不确定的，所以作者也提出了基于模糊逻辑切换判决算法．文

5、中是考虑UMTS和WLAR网络之间的切换，作者分析了从UMTS网络向WLAR网络切换与WLAN向UM'rS网络切换的目的不同．作者经过简单分析，定义了三个参数的隶4重庆邮电大学硕士论文第一章绪论属函数：终端的速度、可用带宽和用户数。作者基于神经网络预测切换后的用户数，神经网络的预测作为模糊逻辑推理系统的输入，这有助于确保切换后用户的服务质量不会严重下降，并且影响到切换后网络中的用户的服务质量也严重下降，这可以说是本论文的一个新颖的创新点。然而，虽然作者考虑到不同网络间发起切换的目的的不同，但是作者没有考虑这种影响对用于切换判决的输入参

6、数的影响。在考虑由UMTS网络向WLAN网络切换和WLAN网络向UMTS网络切换时，用于切换判决的参数都是终端速度、可用带宽和用户数。参数选取的不恰当，必然影响到后面的切换判决。通过上面对目前已有的一些异构无线网络的垂直切换判决算法的介绍和分析，可以了解到目前大家都在努力寻找到一个合适的切换判决算法用于异构无线网络环境。目前，虽然提出的这些算法都有各自的优点，但是它们也存在缺点。所以，还有必要迸行进一步的研究。考虑到模糊逻辑理论内在的不确定性和不精确性，所以本论文从模糊逻辑理论的角度来研究异构无线网络的切换判决算法．1．4模糊逻辑理论

7、概括来讲，模糊数学是用来描述、研究、处理事物所具有的模糊特征的数学，“模糊”是指它的研究对象，而“数学”是指它的研究方法，二者并不矛盾。自然界和人类社会中的万事万物都具有各种特征或属性，其中有些是严格而清晰的，但也有很多是模糊的。比如，在评价健康状况时，只能填写“好、比较好、良、⋯”，至于什么样的身体属于好。什么样的属于良，很难确切地规定，实际上健康状况是一个综合性的定性评估，而且常有个人的主观判断。传统数学是通过集合的概念来描述和处理这些模糊概念的。以年龄为例，传统的方法是规定一些阈值来定义“年轻、中年、老年”这些概念，比如用Y代表

8、年龄，y<40为“年轻”。40≤y<60为“中年”，y≥60为。老年”．这种方法简单但过于绝对化．实际上，人是随着年龄的增长逐渐地由青年步入中年，再走向老年的，这些概念之问本来就没有明确的界限。传统数学的基础是集合论，它