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现有的IEEE802.16默认的切换方式是硬切换,其缺点就是移动用户在越区的时候会经历业务的中断,为了改善这一不足,本文在研究蜂窝网软切换算法的基础上提出了适用于IEEE802.16e的速度自适应软切换算法,主要内容如下:
①针对现有CDMA系统软切换算法的特点,在保留了传统静态门限H_ADD和H_DEL的基础上,采用了绝对门限Ta和相对门限Th相结合的方式,提出了基于FBSS和MDHO切换方式的软切换算法。本文通过对移动模型的建立,详细地介绍了该算法的触发、判决、执行的过程,并通过修改IEEE802.16e协议中硬切换的信令流程,详细地描述了该算法执行的信令流程,给出了具体的算法流程图。同时还提出了对切换定时器τd的改进方案,使得改进后的算法能够根据Ms的移动速度自适应的调整切换执行的时间,有效地解决了高速移动用户所面临的切换速度过慢的问题。
②通过建立业务模型和移动模型分析了不同移动速度条件下的软切换性能,以及各个参数对切换性能的影响,在业务模型中导出了简化正方形软切换模型中软切换区域大小、用户移动速度与软切换业务模型参数的关系,并用马尔可夫(Markov)链对两种典型越区切换无优先级和信道预留策略进行了分析,通过数值计算对比分析了在软切换算法中这两种切换策略各自的特点,并导出了两种策略下软切换区域大小与信道占用数量之间的关系;其次通过建立简化的圆形-六边形小区模型导出了软切换区域大小与系统负载占用率之间的关系,并给出了相应的硬切换负载表达式,对两者通过数值计算进行了对比分析;在移动模型中通过采用简化的六边形模型导出了软切换算法中几个关键参数与软切换性能的数学关系,并通过数值计算描述了这些参数的取值将如何影响性能,分析了如何设置这些参数,并提出了通过改变软切换区域大小优化系统性能的结论,数值计算结果还显示了速度自适应软切换算法带来的性能改善,并通过数值计算对速度自适应因子的设置进行了分析。性能分析表明:软切换性能受到MS移动速度,切换区域大小,参数Ta,Th和τd的还有信道抢占方式的影响较大;软切换占用更多的信道和带来更大的系统负载,但实现了业务的连续通信,是IEEE802.16e中必不可少的一种切换方式。