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异构无线网络中基于模糊逻辑的分级垂直切换算法

马彬 李尚儒 谢显中

引用本文: 马彬, 李尚儒, 谢显中. 异构无线网络中基于模糊逻辑的分级垂直切换算法[J]. 电子与信息学报, doi: 10.11999/JEIT190190 shu
Citation:  Bin MA, Shangru LI, Xianzhong XIE. A Hierarchical Vertical Handover Algorithm Based on Fuzzy Logic in Heterogeneous Wireless Networks[J]. Journal of Electronics and Information Technology, doi: 10.11999/JEIT190190 shu

异构无线网络中基于模糊逻辑的分级垂直切换算法

    作者简介: 马彬: 男,1978年生,教授,主要研究方向为异构无线网络、认知无线电网络等;
    李尚儒: 男,1993年生,硕士生,主要研究方向为异构无线网络;
    谢显中: 男,1966年生,教授,博士生导师,主要研究方向为无线和移动通信技术;
    通讯作者: 李尚儒, lishangru93@163.com
  • 基金项目: 国家自然科学基金(61471076, 61601070),重庆市基础与前沿研究计划(cstc2016jcyjA0455),重庆市基础研究与前沿探索项目(cstc2018jcyjAX0432),重庆邮电大学博士启动基金(A2015-16),重庆市教委科学技术研究重点项目(KJZD-K201800603)

摘要: 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。

English

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  • 图 1  判决算法示意图

    图 2  分级模糊逻辑系统

    图 3  模糊逻辑隶属度函数

    图 4  三角形隶属度函数

    图 5  梯形角形隶属度函数

    图 6  异构无线网络系统模型

    图 7  算法时间开销

    图 8  算法时间开销随网络数量的变化

    图 9  用户满意度

    图 10  切换阻塞率

    图 11  网络总吞吐量

    表 1  部分模糊规则示例

    IfandandThenIfandandThen
    RSS带宽时延QoSQoS负载率接入费用判决值
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    表 2  候选网络的参数值

    网络带宽(kbps)时延(ms)发送功率(dBm)路径损失(dBm)接入费用(元)
    LTE3104830330.6
    WLAN1 4100 105 20 54 0.1
    WLAN2 6900 180 20 54 0.4
    WLAN3 6500 80 20 54 0.5
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  • 通讯作者:  李尚儒, lishangru93@163.com
  • 收稿日期:  2019-03-27
  • 网络出版日期:  2019-07-03
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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