基于隱馬爾可夫模型的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入能力預(yù)估算法研究.pdf

1、隨著業(yè)務(wù)種類的增多，以及用戶對(duì)通信需求個(gè)性化、多元化的不斷追求，單一的3G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。在近年中得到快速發(fā)展和普及的無線局域網(wǎng)（Wireless Local Area Networks，WLAN），以其在費(fèi)用低廉，架設(shè)便捷等方面的優(yōu)勢(shì)，與3G網(wǎng)絡(luò)相互補(bǔ)充，相互融合，使得3G/WLAN異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)成為可能，在熱點(diǎn)地區(qū)架設(shè)能夠更好的利用網(wǎng)絡(luò)資源。然而，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合過程仍然存在著諸多問題，其一即如何實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)無縫接入

2、控制的問題。
　　在緊耦合模式下，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的接入控制主要采用的是基于網(wǎng)絡(luò)端選擇用戶端輔助的接入控制技術(shù)，用戶端可以通過權(quán)衡個(gè)人喜好，資費(fèi)，網(wǎng)絡(luò)特性，網(wǎng)絡(luò)信道是否等因素來選擇想要接入的網(wǎng)絡(luò)。然而，資費(fèi)等信息是可以直接獲取的，部分參數(shù)如網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，時(shí)延抖動(dòng)以及掉包率是可以通過測(cè)量獲取，然而網(wǎng)絡(luò)是否可用，信道是否能夠支持用戶接入是無法直接獲取的。其中，網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入能力能夠直觀的反饋網(wǎng)絡(luò)的擁擠阻塞程度，以及信道質(zhì)量的好壞。該參量受網(wǎng)絡(luò) QoS參

3、數(shù)影響，且與上一時(shí)刻的網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入能力具有一定的關(guān)聯(lián)性。
　　為了獲取網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)入能力這一特性參數(shù)，本文提出了基于隱馬爾可夫模型（Hidden Markov Model，HMM）的網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入性預(yù)估模型。該模型利用HMM，能夠結(jié)合可以測(cè)量得到的網(wǎng)絡(luò) QoS參量以及之前時(shí)刻的網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入能力參量，對(duì)于備選網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入性進(jìn)行預(yù)估，為用戶進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)選擇提供判斷依據(jù)。在基于HMM的網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入性預(yù)估模型中，通過測(cè)量統(tǒng)計(jì)獲取的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，時(shí)延抖動(dòng)以及丟包率將作

4、為觀測(cè)值，具有馬爾可夫性狀態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入能力作為隱狀態(tài)值，通過對(duì)已有的參數(shù)集進(jìn)行訓(xùn)練，獲取模型的各個(gè)參數(shù)，進(jìn)而對(duì)下一時(shí)刻的網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入能力進(jìn)行預(yù)估。仿真結(jié)果表明使用該模型比直接利用上一時(shí)刻的狀態(tài)進(jìn)行預(yù)估，準(zhǔn)確性有所提高。該模型在信道狀況處于較好或較壞的情況下能夠做出較精準(zhǔn)的判決，因而可以用于網(wǎng)絡(luò)選擇階段的預(yù)判決手段之一。
　　然而，由于無線信道的復(fù)雜性，網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)往往是隨著時(shí)間發(fā)生變化的，而且可能會(huì)出現(xiàn)狀態(tài)突變的情況。針對(duì)這一問