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随着以正交频分复用(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiple)技术为核心的第四代移动通信系统(4G)在全球范围的大规模商用部署,4G核心技术的标准化工作已经完成。为了满足用户对更高速率、更高用户接入数量、更低时延等多样化业务需求的第五代移动通信系统(5G)已经在国际和国内标准化组织开展标准制定工作。在5G通信网络中会同时存在多种无线接入技术,因此对异构网络之间的切换技术的研究具有重要的意义和前景。本文选取典型4G LTE蜂窝移动网络和WiFi网络共存场景开展研究,设计了基于典型异构网络LTE和WiFi的异构融合网络架构,致力于搭建一套基于OpenAirInterface (OAI)软件和USRP硬件系统的异构融合网络平台来验证5G异构网络间的无缝切换执行过程,验证了在典型异构网络间的垂直无缝切换的可行性和性能。5G异构网络切换的相关技术研究必须落实在硬件平台的实现上以支撑相关技术的研究,所以本文重点是异构融合网络平台的搭建。本文的主要研究内容分为以下两个方面:1) LTE无线网络基站与核心网络功能模块的设计与开发。在调研LTE的架构和3GPP相关协议以及硬件设备的基础上,在Linux环境下设计开发了 eNB、MME、S/P-GW和HSS等功能模块,介绍了各个主要模块的作用,对LTE/WiFi异构网络通信测试系统的部署进行了设计;2) 5G异构网络无缝切换协议设计。将从无线网络高层协议出发,针对LTE与WiFi之间的无缝切换功能,开发核心网EPC相关代码,将LTE与WiFi控制功能集成在一台服务器中进行LTE接入网eNB与WiFi AP智能选择,从而保证用户数据业务在LTE和WiFi异构网络间切换过程中保持流畅,满足业务质量要求,详细介绍了异构网络切换场景的实施过程。经过实际测试结果得出:该5G异构融合网络平台很好的验证了LTE/WiFi典型异构网络间的垂直无缝切换的可行性和性能,通过统计平均计算结果,异构融合网络平台的平均丢包率较LTE网络和WiFi网络分别由5.59%和4.55%降低至3.23%,切换时延较传统硬切换时延平均由60.2ms降低至37.1ms。切换过程不存在掉帧、卡顿现象,性能稳定,达到了预先设定的目标,有很高的实践意义。