基于SINR和滞留时间的垂直切换算法研究

为了有效地管理和利用异构网络无线资源，为用户提供更高的服务质量，提出了一种基于SINR和滞留时

随着移动通信技术的高速发展和用户需求的不断提高，多种不同网络的融合成为下一代移动通信发展的必然趋势。无线网络的融合可以综合不同网络的优势，提高网络的性能，为用户提供更好的服务。

而垂直切换技术是实现网络融合的关键技术。

合理的切换算法可以保证用户的业务使用在越区时不中断，并且保证业务的顺畅。目前关于垂直切换判决的算法已成为很多学者和专家的研究热点。

基于模糊层次分析法的网络选择算法全面考虑了网络性能、用户特性等因素， 但是在判决矩阵的构造中采用了专家打分的方式， 带有较强的主观性[1] [2]。

基于接收信号强度的算法主要根据接收信号的强度来选择接入网络，算法相对简单，但是用于水平切换较多[3]。基于接收信号强度和滞留时间的切换算法在之前的基础上增加了一个滞留时间的判断，用以减少乒乓效应，但是没有考虑信道干扰与噪声的影响[4]。基于灰色预测的切换方法主要通过提前预测移动用户的接收信号强度，提前触发切换以达到降低切换时延的目的，但是该算法相对较为复杂[5]。基于信号与干扰加噪声比(Signal to Interference plus Noise Ratio, SINR)的垂直切换算法考虑了不同接入网络的SINR 影响，以保证用户终端获得尽可能大的下行数据速率，但是该算法也没有考虑终端在切换边界来回运动时带来的频繁切换[6]。针对这一问题，本文提出一种基于SINR 和滞留时间的切换算法，该算法不仅能保证用户多媒体业务的Qos，使网络吞吐量最大化，中断率最小化，而且能减少不必要的切换，减少乒乓效应带来的影响。

2. 切换算法设计 根据香农定理可以知道最大下行数据速率可以通过带宽和SINR 确定，令APR和BSR表示用户连接到WLAN 和WCDMA 时获得的最大下行数据速率，有公式(1)和(2)： APAPAP2APlog1RWγ=+Γ (1) BSBSBS2BSlog1RWγ=+Γ (2) 其中APW和BSW为载波带宽， APγ和BSγ分别为从WLAN 和WCDMA 接收的SINR，即接收到的有用信号与干扰信号的强度之比，与发送信号强度、信道增益以及噪声功率有关。一般情况下，在WLAN 中APΓ为3 dB，在WCDMA 中BSΓ为16 dB。使APBSRR=，可以得到APγ和BSγ的关系： BSAPBSAPAPBS11WWγγ= Γ+−Γ (3) APBSAPBSBSAP11WWγγ= Γ+−Γ (4)