基于隱馬爾可夫模型的異構網(wǎng)絡準入能力預估算法研究.pdf

1、隨著業(yè)務種類的增多，以及用戶對通信需求個性化、多元化的不斷追求，單一的3G網(wǎng)絡已經(jīng)無法滿足人們日益增長的需求。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），以其在費用低廉，架設便捷等方面的優(yōu)勢，與3G網(wǎng)絡相互補充，相互融合，使得3G/WLAN異構網(wǎng)絡的出現(xiàn)成為可能，在熱點地區(qū)架設能夠更好的利用網(wǎng)絡資源。然而，異構網(wǎng)絡融合過程仍然存在著諸多問題，其一即如何實現(xiàn)異構網(wǎng)絡無縫接入

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

3、數(shù)影響，且與上一時刻的網(wǎng)絡準入能力具有一定的關聯(lián)性。
　　為了獲取網(wǎng)絡的準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)絡準入性預估模型。該模型利用HMM，能夠結合可以測量得到的網(wǎng)絡 QoS參量以及之前時刻的網(wǎng)絡準入能力參量，對于備選網(wǎng)絡的網(wǎng)絡準入性進行預估，為用戶進行網(wǎng)絡選擇提供判斷依據(jù)。在基于HMM的網(wǎng)絡準入性預估模型中，通過測量統(tǒng)計獲取的網(wǎng)絡時延，時延抖動以及丟包率將作

4、為觀測值，具有馬爾可夫性狀態(tài)轉移關系的網(wǎng)絡準入能力作為隱狀態(tài)值，通過對已有的參數(shù)集進行訓練，獲取模型的各個參數(shù)，進而對下一時刻的網(wǎng)絡準入能力進行預估。仿真結果表明使用該模型比直接利用上一時刻的狀態(tài)進行預估，準確性有所提高。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的判決，因而可以用于網(wǎng)絡選擇階段的預判決手段之一。
　　然而，由于無線信道的復雜性，網(wǎng)絡的狀態(tài)往往是隨著時間發(fā)生變化的，而且可能會出現(xiàn)狀態(tài)突變的情況。針對這一問