1、移動性管理技術是未來泛在、異構網(wǎng)絡中最具挑戰(zhàn)性的關鍵技術之一。垂直切換作為支持泛在、異構的移動性管理技術中的重要控制功能，用于保證用戶跨異構網(wǎng)絡移動時的會話連續(xù)性。接入網(wǎng)絡的異構性是支持泛在、異構的移動性管理技術面臨的最大挑戰(zhàn)，這種異構性體現(xiàn)在網(wǎng)絡體系結構、網(wǎng)絡接口協(xié)議、AAA和QoS等控制技術，以及覆蓋范圍、數(shù)據(jù)速率、移動性支持能力特性等各個方面。就垂直切換技術而言，異構性帶來了切換性能、切換決策和互操作控制等方面的巨大挑戰(zhàn)，現(xiàn)有研究

2、還存在明顯的不足：一是切換性能仍需優(yōu)化。垂直切換要保證與底層接入技術的無關性，必須在高層實現(xiàn)，而這種高層的通用性又必然帶來性能上的損失。二是缺乏高效、可行的切換決策方法。垂直切換決策是典型的多標準決策問題，現(xiàn)有研究還存在可行性差、乒乓效應、不利于網(wǎng)絡資源有效利用等缺點。三是垂直切換中的互操作問題，用于處理不同接入技術在QoS、AAA等控制技術上的差異。因此，本論文的選題具有重要的理論和現(xiàn)實意義。 本論文系統(tǒng)總結了異構網(wǎng)絡中垂直切

3、換技術的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，主要研究和解決垂直切換中的若干關鍵技術，包括典型垂直切換支持協(xié)議的性能分析、切換決策方法、連接管理實現(xiàn)性能優(yōu)化和垂直切換中的QoS映射機制等問題。主要工作和研究內容如下： 在典型垂直切換支持協(xié)議的性能分析方面，本文充分考慮垂直切換的不對稱性和無線鏈路誤碼率高的特性，引入統(tǒng)一的分析模型，分析了網(wǎng)絡層、傳輸層和應用層的典型垂直切換支持協(xié)議MIPv6、mSCTP和SIP協(xié)議的垂直切換性能，包括基本切換信令過

4、程的性能及不對稱垂直切換過程的性能，依據(jù)典型參數(shù)給出數(shù)值結果，進行定量比較。并且，基于分析過程和結果指出影響垂直切換性能的主要因素和可能的優(yōu)化方法。 在切換決策方法方面，本文提出一種基于QoS評價、面向應用特性的垂直切換決策方法。其中采用mSCTP作為多接口移動終端的傳輸層協(xié)議，將其多家鄉(xiāng)性等良好特性與不確定多標準決策方法相結合。充分考慮了不同應用類型對QoS的不同需求，QoS評價和切換決策針對每個應用單獨進行。選擇能夠滿足應用

5、對QoS要求的最恰當?shù)木W(wǎng)絡，而非性能最佳的網(wǎng)絡為切換目標網(wǎng)絡。仿真結果表明，本文所提出的切換決策方法能夠減少不必要的切換，并且能夠在單個應用的性能優(yōu)化與網(wǎng)絡資源的有效利用之間達到良好的平衡。在連接管理方面，本文充分利用mSCTP將基于路徑的擁塞控制和基于關聯(lián)的流量控制解耦合的良好特性，及其對端到端移動性的支持能力，提出一種基于mSCTP實現(xiàn)帶寬聚合與移動性相結合的連接管理機制。定義了其中的關鍵路徑管理功能模塊，介紹了路徑切換過程，并提出

6、一種基于廣義路徑定義的傳輸路徑子集選擇策略。對其帶寬聚合效果、傳輸路徑子集選擇策略效果和移動性支持能力分別進行了仿真試驗。仿真結果表明，本文所提出的連接管理機制能夠實現(xiàn)帶寬聚合與移動性的有效結合，基于應用特性的傳輸路徑子集選擇策略具有明顯的性能優(yōu)勢。 在垂直切換中的QoS映射機制方面，本文基于對UMTS、802.11e WLAN和802.16 WiMAX等無線接入網(wǎng)絡中不同的QoS類定義及其QoS保證機制的研究，分析了垂直切換中

7、的QoS映射機制研究存在的問題和挑戰(zhàn)。并基于松耦合的網(wǎng)絡互連結構和這些異構接入網(wǎng)絡中QoS類的直接映射關系，針對移動用戶從UMTS網(wǎng)絡切換至802.11e EDCA、802.11e HCCA和802.16等場景，對QoS映射后的業(yè)務流性能進行了仿真試驗。 本論文受國家高科技研究發(fā)展計劃(863計劃)項目(No.2006 AA012229，No.2005AAl21630，No.2005AAl21110)，以及國家留學回國人員基金資