NGI中ABC支持型重路由机制的设计与仿真实现

论文摘要

在下一代互联网NGI (Next Generation Internet)中随时随地享受高质量的网络服务已经成为人们迫切的要求,这就要求NGI在通信开始和进行期间支持用户总最佳连接ABC (Always Best Connected),允许用户以最优方式连接并使用服务。但由于用户在移动的过程中发生切换,将会导致通信中断与分组丢失,影响到用户的服务质量QoS (Quality of Service)。因此,本文设计了一种支持ABC的重路由机制来有效保障用户的QoS。首先,为了使重路由机制更好地支持ABC,在计算用户偏好时还加入了用户对于蜂窝覆盖范围与蜂窝发射功率的偏好,这样就能有效地保证用户在高速运动中或者剩余电量较低时的QoS。其次,网络提供商针对用户应用类型提供若干个服务策略,每种服务策略的最终定价由带宽单价与该种策略对应的浮动单价共同决定。为了使重路由之后的QoS得到保障,结合层次蜂窝结构,本文将资源预留分为两种类型,即垂直预留与水平预留。垂直预留主要是针对蜂窝内部用户的效用降低而为用户选择一个使用户效用最大的蜂窝作为垂直预留目标蜂窝。水平预留主要是使用用户当前的运动参数计算其可能到达的蜂窝的访问概率,并将访问概率较大的蜂窝作为水平预留目标蜂窝。为了使得重路由机制快速有效,尽可能降低开销,本文设计的重路由机制需要资源预留作为辅助。在满足优化目标的同时,通过从原接入路由器逆向寻找一个交叉路由器,在交叉路由器与新接入路由器之间进行局部路径重建。因此,极大地减少了需要进行资源预留的链路数。基于NS2仿真实现了上述机制,并进行了性能评价,结果表明,本文设计的机制是可行和有效的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 NGI
• 1.1.1 NGI概述
• 1.1.2 NGI主要特征
• 1.1.3 NGI体系结构
• 1.2 总最佳连接
• 1.3 切换管理
• 1.3.1 切换管理概述
• 1.3.2 切换类型
• 1.3.3 切换触发因素
• 1.3.4 切换过程
• 1.4 重路由
• 1.4.1 资源预留与运动预测
• 1.4.2 重路由机制
• 1.4.3 ABC支持型重路由机制需求分析
• 1.5 课题来源
• 第2章 模型设计
• 2.1.网络模型
• 2.1.1 链路描述
• 2.1.2 蜂窝描述
• 2.1.3 移动终端描述
• 2.2 数学模型
• 2.2.1 用户QoS满意度计算
• 2.2.2 成本与定价
• 2.2.3 效用计算
• 2.2.4 博弈分析
• 第3章 基于运动预测的资源预留机制设计
• 3.1 预留候选蜂窝的发现
• 3.1.1 蜂窝发现的触发条件
• 3.1.2 预留候选蜂窝的发现过程
• 3.2 目标蜂窝选取与参数计算
• 3.2.1 目标蜂窝选取
• 3.2.2 参数计算
• 3.3 资源预留与QoS协商
• 3.3.1 资源预留
• 3.3.2 QoS协商
• 3.4 资源预留结果生成
• 3.5 基于运动预测的资源预留流程
• 第4章 在线快速QoS重路由机制设计
• 4.1 概述
• 4.2 重路由触发条件
• 4.3 上下文转移
• 4.3.1 上下文转移的定义
• 4.3.2 上下文转移的分类
• 4.3.3 上下文转移对重路由的意义
• 4.4 算法流程
• 4.4.1 相关定义
• 4.4.2 上下文转移处理流程
• 4.4.3 重路由算法流程
• 4.4.4 NGI中ABC支持型重路由机制的总体流程
• 第5章 仿真实现与性能评价
• 5.1 仿真环境
• 5.1.1 NS2仿真平台简介
• 5.1.2 NS2仿真环境的总体结构
• 5.1.3 利用NS2进行仿真的方法和一般过程
• 5.2 仿真实现
• 5.2.1 资源预留机制仿真实现
• 5.2.2 重路由机制仿真实现
• 5.3 性能评价
• 5.3.1 拓扑用例
• 5.3.2 运行用例
• 5.3.3 基准算法
• 5.3.4 资源预留性能评价
• 5.3.5 重路由性能评价
• 第6章 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文