移动无线因特网中资源预约机制的研究与仿真实现

论文摘要

信息革命所带来的机遇和挑战正在不断地改变着人们的生活。在移动无线因特网中随时随地高质量地享受网络服务已经成为人们迫切的要求。但是,移动无线因特网特有的移动性和不稳定性等因素对向用户提供可靠服务质量(QoS,Quality of Service)保证带来挑战,固定因特网中许多机制、协议需要重新考虑和细化设计。对于移动中的用户,提前从其切换的目标小区到通信对端进行资源预约是保证其QoS的有效手段,所以,传统资源预约机制需要改进以适应技术发展和用户需求。 本文着重研究了移动无线因特网中的资源预约机制,目的不仅仅是支持用户QoS保证,而且要考虑有限网络资源的高效利用。通过分析、比较和借鉴传统资源预约机制及已有的一些改进方法,将移动无线因特网中资源预约过程划分为预测、预约和协商三个阶段。在此基础上,设计了两种资源预约机制。第一种机制通过判断用户切换前的即时运动状态,根据概率模型进行预测,采用软/硬两种资源预约方式、软/硬两种资源抢夺策略和QoS协商机制。第二种机制基于模糊决策树分析切换历史记录,归纳运动预测规则,支持柔性/刚性QoS预约,分别提供相应的端到端QoS资源预约算法。 对提出的上述两种资源预约机制进行了仿真实现和性能分析。仿真结果表明,同已有的资源预约机制相比,它们具有更强的速度适应性,资源使用更加优化,在一定程度上支持用户QoS需求。

论文目录

• 独创性声明
• 学位论文版权使用授权书
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 移动无线因特网
• 1.1.1 移动无线因特网的演进
• 1.1.2 移动无线因特网的研究现状
• 1.2 移动无线因特网的QoS保证
• 1.2.1 移动无线因特网的QoS问题
• 1.2.2 移动无线因特网的QoS参数
• 1.2.3 移动无线因特网的QoS保证策略
• 1.3 移动无线因特网的资源管理
• 1.3.1 无线资源管理
• 1.3.2 网络层资源管理
• 1.4 研究目标与课题来源
• 第二章 资源预约机制概述
• 2.1 RSVP的基本原理
• 2.1.1 RSVP的基本消息
• 2.1.2 RSVP的工作过程
• 2.1.3 RSVP的状态变迁模型
• 2.1.4 RSVP的带宽分配策略
• 2.2 RSVP的特点
• 2.2.1 RSVP的基本优缺点
• 2.2.2 RSVP不支持移动性的表现
• 2.3 移动无线因特网中RSVP的改进
• 2.3.1 MRSVP
• 2.3.2 支持隧道的RSVP
• 2.3.3 基于组播的RSVP
• 2.3.4 DRSVP
• 第三章 一种基于即时运动预测的资源预约机制的设计
• 3.1 概述
• 3.2 即时运动预测
• 3.2.1 速度判定
• 3.2.2 运动趋势判定及其概率模型
• 3.3 扇形资源弹性预约
• 3.3.1 扇形资源弹性预约
• 3.3.2 资源预约形式和参数计算
• 3.3.3 低速度运动移动用户频繁切换的解决
• 3.4 QoS协商
• 3.4.1 QoS协商手段
• 3.4.2 QoS协商过程
• 3.5 预约过程
• 第四章 一种基于统计运动预测的资源预约机制的设计
• 4.1 概述
• 4.2 决策树与模糊决策树
• 4.3 基于模糊决策树的运动预测机制
• 4.3.1 初始模糊决策树建立
• 4.3.2 基于模糊决策树的运动预测
• 4.3.3 模糊决策树的维护
• 4.4 资源预约
• 4.4.1 主要小区预约
• 4.4.2 辅助小区预约
• 第五章 仿真实现与性能分析
• 5.1 仿真环境
• 5.1.1 NS2介绍
• 5.1.2 SAS系统介绍
• 5.2 程序仿真实现
• 5.2.1 基于即时运动预测的资源预约机制的仿真实现
• 5.2.2 基于统计运动预测的资源预约机制的仿真实现
• 5.3 性能分析
• 5.3.1 基于即时运动预测的资源预约机制的性能分析
• 5.3.2 基于统计运动预测的资源预约机制的性能分析
• 5.3.3 两种资源预约机制的性能比较
• 第六章 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 作者在攻读硕士期间发表的学术论文