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随着移动通信的发展,各种基于不同接入技术和方案的通信网络不断涌现。多种不同制式的网络对于用户通信造成了很大的不便,迫切需要新一代的提供普遍服务的泛在网络的出现。异构网络垂直切换技术可以屏蔽不同网络和接入技术的差异,对用户提供无缝的连续服务,构成了新一代泛在网络的重要技术基础。
本文首先分析了异构网络垂直切换中的关键技术,对现有的垂直切换的几个典型技术:基于网络层切换的MIP、应用层切换的SIP和传输层切换的mSCTP方案进行了分析。考虑到保护现有网络运营商投资和移动终端更新换代、技术升级非常频繁的特点,归纳出了使用移动终端侧控制方式的、基于传输层mSCTP协议进行网络垂直切换的技术路线。由于mSCTP协议使用的控制机制在应用到无线网络中时,原有的路径管理机制不能正确反映无线链路的质量。基于此,本文对SCTP路径失效检测方法进行了改进,可以准确的反映发生随机、突发错误以及持续错误的路径质量;同时,给出了一种基于拥塞窗口大小的链路容量估计方法,可以为后续的垂直切换决策提供支持。本文给出了一种基于网络QoS提供能力评价和业务历史服务信息相结合的垂直切换决策机制。所给机制在移动终端传输层中增加了实时收集计算各个网络性能的网络监控模块、性能计算及垂直切换决策模块。运用层次分析法获得不同网络对于业务的QoS提供能力评价,通过和网络历史QoS提供信息合成,得到基于加权和算法(SAW)的总体判决结果。该改进算法可以为用户当前业务的无缝切换和切换过程中的QoS保证提供重要支持。最后,在仿真平台NS-2上进行二次开发,实现了本文给出的垂直切换改进算法。在NS-2的SCTP模块中增加了网络性能监控模块和网络业务服务历史信息模块。对改进的SCTP协议性能进行了分析,并针对影响用户业务服务质量的关键指标.网络可用容量、时延、时延抖动和丢包率做了仿真,对仿真结果进行了分析和评估。从实验结果可以得出:移动终端根据用户运行的业务类型和备选网络的服务质量提供能力进行切换,优化了用户的业务使用体验。同时由于是选择满足要求的最合适的网络而不是网络能力最强的网络进行切换,也有效的提高了网络资源的总体利用水平。