论文研究-异构网络中一种基于改进的TOPSIS的接入选择策略 .pdf

在信息技术领域，异构网络接入选择策略是一项基础而关键的研究课题。异构网络指的是由不同技术、不同接入方式、不同服务提供商等组成的网络环境。在这样的网络环境下，终端设备可能需要在多个网络之间进行选择，以获得最佳的通信质量和网络性能。本文探讨了一种基于改进的TOPSIS算法来解决异构网络中的接入选择问题。 TOPSIS（Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution）算法是一种多属性决策方法（MADM），它基于对决策方案与理想解之间的相似度进行排序，从而选出最优方案。该算法的基本原理是，最优的决策方案应与理想解最为接近，同时与最差解最为远离。然而，在实际应用中，TOPSIS算法存在一些局限性，如属性值需要是确切值，并且在处理多属性问题时可能会出现排序失序现象，即当选择的理想解与负理想解之间的欧氏距离都较小的情况下，TOPSIS算法可能无法准确判断方案的优劣。 针对上述问题，本文提出了一种改进的TOPSIS算法，称之为模糊多属性决策方法（FMADM）。FMADM方法对传统TOPSIS中的指标进行解模糊化处理，即采用模糊逻辑中的语意值来表示难以精确度量的属性（例如信号强度、移动性支持和安全性）。通过将模糊语意值转化为确定值，再结合敏感性分析，该方法能够有效处理属性值的不确定性问题，并且解决排序失序现象。 在异构网络接入选择的场景中，决策者通常是移动用户，备选方案为可用的网络资源。在进行接入选择时，需要考虑多个判决指标，包括但不限于可用带宽、时延、抖动、移动性支持、价格和安全性。由于移动性支持和安全性等属性无法用确定值来直接衡量，引入模糊逻辑能够更好地处理这些模糊的概念，并将其转换为可进行数值分析的量度。建立决策模型后，通过数学建模，将决策问题转化为在多维空间中选择与理想解最接近的点。 本文通过数值分析验证了所提出的改进TOPSIS方法的有效性。具体实现步骤包括标准化判决矩阵，建立加权标准化矩阵，确定理想解和负理想解，并根据解的相对接近程度来选择最佳接入方案。这种方法能够有效解决传统TOPSIS算法在处理多属性决策时遇到的问题，并提高决策的准确性和效率。 在通信技术迅速发展的今天，异构网络接入选择策略的研究具有极其重要的现实意义。多模终端设备在异构网络环境中无缝移动的需求日益迫切，而通过有效的接入选择策略，不仅可以提升用户的使用体验，还能增强运营商的网络服务质量。此外，随着5G等新型通信技术的推广和应用，异构网络环境将变得更为复杂，这就对接入选择算法提出了更高的要求。本文所提出的基于改进TOPSIS的接入选择策略，无疑为该领域提供了一种切实可行的解决方案。