算法简单加权法接近理想方案的序数偏好方法层次分析法灰色关联分析法常见的切换算法本章小结第三章和网络中模糊逻辑应用分析背景介绍切换技术基于模糊理论的模拟实验本章小结第四章基于模糊逻辑的技术实现模糊理论隶属函数分析属性归化模糊化处理隶属值判决因子的权重切换判决仿真分析仿真环境仿真参数性能评估本章小结第五章异构网络中的技术实现研究背景系统模型技术实现组成部分预判决方法万方数据模糊控制仿真分析仿真环境仿真结果本章小结第六章总结与展望工作总结未来研究方向参考文献致谢万方数据南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文专用术语注释表专用术语注释表缩略词说明美国电气和电子工程师协会无线局域网无线广域网全球微波互联接入多属性决策判决接收信号强度层次分析法简单加权法灰色关联分析接近理想方案的序数偏好方法服务质量动态控制切换时，移动节点自己测量信号强度，自己做出切换策略。在实行切换时，移动节点可先和目标基站建立连接之后再释放原有连接，也可以先中断原有连接后再与新基站建立连接。垂直切换是采用不同技术的网络间的切换，般可分为被动切换与用户切换，被动切换由与网络接口有效性有关的物理事件触发，而用户主动切换由用户策略和喜好判断。垂直切换可分为下行垂直切换和上行垂直切换下行垂直切换是指移动节点从覆盖范围大的小区切换到覆盖范围小的小区，上行垂直切换是指移动节点从覆盖小的小区切换到覆盖范围大的小区。现在无线网络的接入技术越来越多，造成各种无线网络并存的局面，切换过程发生以后两个网络的接入技术是不同的，传统的水平切换控制机制主要采用的网络接入可用性指示是接收信号强度，并且判断切换的条件是通过是否变化。现在来说可以概括出种非常典型的切换策略基于接收信号强基于接收信号强度加门限基于接收信号强度加滞后余量。传统的水平切换控制方式适用于同网络间覆盖小区的切换，比如说覆盖的区域小区之间的切换，从个网络覆盖的小区切换到个由网络覆盖的小区，这就是垂直切换过程。这个过程发生在两个不同网络之间，改变的不仅仅是接入点，还有网络的接入技术改变。所以要根据不同网络间的切换特性，开发使用不同的垂直切换算法。垂直切换包括三个步骤切换启动切换判决和切换执行。因为频繁的切换无法提高服务质量。相反，由于过度越区切换和执行这些切换增加网络的负担，用户所要求网络业务的服务质量明显会被降低。垂直切换算法在未来各种网络接入技术并存的移动网络环境下，不同类型接入网络的共存和协同将会发展为主流的趋势，下代网络将采用基于分组交换的全网络，多种接入方式将长期共存。各种移动业务的出现和发展，需要各种接入网络之间进行定程度的协同和交互。各个网络对切换设计的出发点不同，策略各异，如网络的切换管理是针对链路层进行的，而移动网络则主要是针对网络层，由于单层的切换管理在功能和性能方面的局限性，以及万方数据南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文第二章异构网络接入切换技术严格无线和移动环境中的局限性，需要采用跨层的设计技术对切换管理进行功能和性能的优化。简单加权法最常见的多属性判决理论就是简单加权法，它有两种类型种为加权和形式另种为加权积形式，最常用的就是加权和形式。简单加权法的主要特点就是综合各种属性，通过比较各个备选网络综合属性值的大小来判断哪个备选网络的性能最优。的表达如公式所示公式中备选网络的属性的值表示为的值，每个属性分配个权重值，所有的权重分配值满足条件。表示被选网络的总分，具有最大值的备选网络作为切换的目标网络。通过求出每个被选网络的值，来选择目标网络称为简单加权法。表示网络属性参数因子的集合，表示备选网络的集合。所有的网络参数因子彼此之间是相互独立的，这是普遍隐藏的个假设。这也可以看出如果像用户喜好这些无法用数字准确描述的属性，就无法客观的使用，简单加权法主观可能比较强。权重分配也是个模糊的概念，体现人为的随意性。前文提到的是的加权和形势，下面介绍下加权积，也是种算法为乘法指数加权法，数学公式描述为公式所示其中代表的含义是被选网络它具有的属性的值，的权重值有公式中表示同时和加权和的权重样也要满足。网络和正理想值之间的比值，的表示如公式所示万方数据南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文第二章异构网络接入切换技术其中的满足，是第个属性的最优值。接近理想方案的序数偏好方法接近理想方案的序数偏好方法是所根据的原则就是被选网络与理想解决方案之间的差距最小并且与最差解决方案的差距最大。确定的理想方案由可能的最优属性值构成，最差解决方案则由可能的最差属性值构成。可以将关于个属性个网络的多属性决策问题视为在维空间中的个点构成的几何系统中进行处理。此时，所有方案可作为该系统的解。算法的步骤如下建立规范化决策矩阵。表示备选网络的第个属性。建立加权规范化决策矩阵。权重向量，，。加权标准化决策矩阵为理想解决方案与负理想方案当网络参数因子属性为效用型时，每列中的值就是理想解决方案而每列中的值为负理想方案当网络参数因子属性为损失时，每列中的值就是负理想解决方案而每列中的值为理想解决方案。具体表示如下其中为损失型目标属性为效益型目标属性。万方数据南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文第二章异构网络接入切换技术计算距离所要计算的距离包括与理想方案的距离以及负理想方案的距离计算与理想方案的相对接近度与的相对接近度为其中当的值逐渐接近于时，方案就会逐渐接近于。算法可以看出没有非常严格的控制样本指标，样本量，样本的数据分布，数学表达式如上公式的计算不是特别的复杂，对于充分利用采集的原始数据，计算理想方案与被选网络的距离和负理想方案与被选网络的距离，得到的数值为基础计算相对接近程度，相对来说减少了拥有信息方面的损失，在未来垂直切换算法中，应用的程度很大，由其几何意义的明显性特点，使用范围很广泛。层次分析法层次分析法，的主要特点就是结合定性与定量之间的关系进行综合分析，它是种可以解决多目标多属性因子切换算法判决的理论方法。具有很多的优点被人们看重比如说实用性和系统性等等，很多领域的异构网络参数因子属性判决问题都会采用这种分析方法来解决。在使用解决网络切换判决问题中可以分为步建立递阶层次结构层次大体可以分为类最高层中间层和最底层。最高层往往只有个因子，这就是最后要完成的目标也称为目标层中间层里面包含很多因子判定准则又称为准则层最底层为实现中间层所提供的各种方案故称方案层。如图所示万方数据南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文第二章异构网络接入切换技术总目标属性属性属性属性方案方案方案图多层次递阶结构图构建比较判决矩阵建立了两两比较的判决矩阵层次单排序判决矩阵用来对准则层进行两两比较，得到所要求的数据。层次总排序层次构成模型般有目标层准则层以及方案层这些层次参数，以计算出准则层对目标层的单排序为，，方案的个方案对准则的单排序为得到，，记为层的总排序。层次总排序随机致性比率是为了评价层次排序的，具体的公式如当层次总排序随机致性比率时，认为层次总排序结果具有满意的致性，否则需要重新调整判决矩阵的元素取值。灰色关联分析法灰色关联分析法，通过分析关联等级来得出结果，万方数据单位代码密级专业学位硕士论文论文题目异构网络中基于模糊逻辑的垂直切换技术实现周国振刘胜美副教授工程硕士申请全日制申请电子与通信工程二零四年六月学号姓名导师专业学位类别类型专业领域论文提交日期万方数据万方数据南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任。南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档允许论文被查阅和借阅可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相致。论文的公布包括刊登授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名日期研究生签名导师签名日期万方数据摘要随着无线通信网络的不断发展，最终实现的目的就是在任何时间任何地点以任何形式进行通信。异构网络的个关键技术是无线网络的整合，当前的无线网络已经发展成为多种技术并存，优势互补的异构无线融合网络，各种不同网络的融合为用户提供无缝的漫游，实现无处不在的通信。当用户在这种异构融合网络中移动时，将会产生垂直切换。首先本文简要介绍了异构网络的发展，阐述了目前异构网络中的垂直切换研究现状和研究方向。重点介绍了异构无线网络中常见的多属性判决算法如简单加权法层次分析法和灰色关联分析法等，并对这几种算法进行了简要的分析，然后主要研究了异构无线融合网络中的垂直切换问题。然后本文研究了异构无线融合网络中的网络切换问题，将其归纳为个多属性决策问题，通过引入模糊理论来处理不确定的因素，考虑多种网络参数，通过算法对其解析，计算各属性对应的隶属向量，构造网络最优函数进行网络选择。最后通过仿真表明算法能更好的利用网络资源，为用户提供更加合理的网络选择同时减少切换次数。最后本文研究了算法，该算法以模糊控制为基础，以信号接收强度带宽网络因素延迟服务成本和用户偏好作为判决因子