本文關鍵詞：機動通信網(wǎng)絡中的多路徑并行傳輸組網(wǎng)技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：充分利用異構網(wǎng)絡傳輸資源為用戶提供有服務質量保證的傳輸服務,是機動通信網(wǎng)絡設計的基本要求。基于資源虛擬化的異構網(wǎng)絡通信資源融合和按需組合的多路徑并行傳輸方法,可實現(xiàn)通信資源與業(yè)務傳輸要求的有效匹配,有效提升通信網(wǎng)絡傳輸服務能力。本文針對異構網(wǎng)絡傳輸資源共存環(huán)境中保證業(yè)務傳輸服務質量問題,研究面向服務的網(wǎng)絡架構設計及并行傳輸組網(wǎng)關鍵技術。(1)針對機動通信網(wǎng)絡通信資源調(diào)度難的問題,對機動通信網(wǎng)絡架構進行了分析,提出了一種采用面向服務的網(wǎng)絡架構,設計了機動環(huán)境下基于異構網(wǎng)絡通信資源融合的架構模型,及其功能實體組成、互操作接口、運行機制和應用部署方式,可有效支持異構網(wǎng)絡傳輸資源的統(tǒng)一調(diào)度、按需組合、動態(tài)柔性重組和通信服務能力封裝等功能。在該網(wǎng)絡架構下,進一步給出了多路徑并行傳輸服務的模型,包括網(wǎng)絡側實現(xiàn)多路徑并行傳輸?shù)耐ㄓ谩笆萁K端”架構、多路徑并行傳輸服務的功能組成和工作流程。(2)為提高多路徑并行傳輸吞吐量性能,首先基于精確Padhye吞吐量分析模型,分析了在多路徑并行傳輸中帶寬、時延、丟包率等表征路徑性能的主要屬性參數(shù)差異對多路徑合成吞吐量性能的影響；其次,針對異構傳輸路徑差異對吞吐量性能所造成的影響進行了仿真分析；在理論推導和仿真評估的基礎上,獲得了以吞吐量性能為目標的活躍多路徑選擇的路徑度量基本方法,為帶寬合成的多路徑并行傳輸活躍多路徑選擇提供了參考。最后,基于上述原則提出了活躍多路徑選擇算法,與已有算法相比,該算法的傳輸吞吐量性能有較大提高。(3)為了解決多路徑并行傳輸過程中不同路徑傳輸性能動態(tài)變化造成的接收端數(shù)據(jù)亂序問題,需要盡可能準確地估計每條路徑的實時帶寬與往返時間(RTT),并將其作為業(yè)務傳輸路徑優(yōu)化的依據(jù),以提高網(wǎng)絡吞吐量性能。本文利用擴展矢量卡爾曼濾波對多路徑并行傳輸中每條路徑的可用帶寬與RTT進行聯(lián)合預測,同時提出了一種基于上述預測結果的業(yè)務調(diào)度算法。仿真結果表明,通過準確地預測可用帶寬與RTT,路徑選擇算法有效減輕接收端數(shù)據(jù)亂序的程度。在帶寬敏感的多路徑應用場景下,該算法比Kalman-CMT算法收斂速度更快,吞吐量性能也有一定程度地提高；在時延和帶寬都敏感的多路徑應用場景下,算法在收斂速度與吞吐量兩方面優(yōu)勢明顯。(4)針對機動通信網(wǎng)絡組播傳輸效率低的問題,本文提出了一種多路徑并行傳輸覆蓋組播組生成算法(GMG)。首先,對多約束條件下的網(wǎng)絡單播和組播路由問題建立了數(shù)學模型,給出了與QoS評價尺度相對應的約束條件和開銷函數(shù),并在此基礎上提出了一種基于螢火蟲群優(yōu)化(GSO)的多約束組播樹生成算法(GSO-MCM)。GSO-MCM算法可以適應機動通信網(wǎng)節(jié)點運算能力低、拓撲動態(tài)性強和信道資源有限的特性,并提高組播樹生成的收斂速度、降低計算復雜度。其次,在GSO-MCM算法的基礎上提出了GMG算法,借鑒多路徑并行傳輸技術,把組播組轉化為端到端的多路徑傳輸問題。GMG算法在考慮各組播樹性能的基礎上,以最大化組播組吞吐量為目標,實現(xiàn)了組播組性能的提升。通過對比實驗,驗證了本文所提用于路徑生成的GSO-MCM算法和路徑集合建立的GMG算法的有效性。
【關鍵詞】：多路徑并行傳輸 面向服務網(wǎng)絡架構 活躍路徑選擇 聯(lián)合預測 螢火蟲算法
【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN915.0
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-10
• 縮略語表10-17
• 第一章 緒論17-50
• 1.1 研究背景與意義18-24
• 1.1.1 研究背景18-23
• 1.1.2 研究意義23-24
• 1.2 研究現(xiàn)狀與總結24-39
• 1.2.1 實現(xiàn)架構研究現(xiàn)狀25-32
• 1.2.2 關鍵技術研究現(xiàn)狀32-36
• 1.2.3 研究現(xiàn)狀總結36-39
• 1.3 主要工作及論文創(chuàng)新39-43
• 1.3.1 主要工作39-42
• 1.3.2 論文創(chuàng)新42-43
• 1.4 論文組織結構43-45
• 本章參考文獻45-50
• 第二章 機動通信系統(tǒng)面向服務的網(wǎng)絡架構研究50-77
• 2.1 概述50-51
• 2.2 網(wǎng)絡架構演進51-55
• 2.3 面向服務的機動通信系統(tǒng)架構設計55-63
• 2.3.1 分層架構模型55-56
• 2.3.2 功能組成56-58
• 2.3.3 接口描述58-59
• 2.3.4 部署方式59-60
• 2.3.5 路由交互過程60-61
• 2.3.6 傳輸服務子層61-63
• 2.4 多路徑并行傳輸服務63-74
• 2.4.1 基本思路63-65
• 2.4.2 功能組成65-66
• 2.4.3 部署方式66-67
• 2.4.4 運行機制67-69
• 2.4.5 接口描述69-70
• 2.4.6 工作流程70-74
• 2.5 與其他架構的對比分析74-75
• 2.6 本章小結75-76
• 本章參考文獻76-77
• 第三章 多路徑并行傳輸中活躍路徑選擇機制研究77-100
• 3.1 概述77-78
• 3.2 路徑差異對網(wǎng)絡性能的影響分析78-92
• 3.2.1 同構多路徑并行傳輸80-81
• 3.2.2 異構多路徑并行傳輸81-82
• 3.2.3 仿真實驗結果與分析82-92
• 3.3 基于最小路徑差異的活躍多路徑選擇算法92-97
• 3.3.1 路徑度量基本結論92
• 3.3.2 活躍多路徑選擇算法92-93
• 3.3.3 仿真實驗結果與分析93-97
• 3.4 小結97-98
• 本章參考文獻98-100
• 第四章 基于卡爾曼濾波的路徑狀態(tài)預測及優(yōu)化算法100-130
• 4.1 概述100-102
• 4.2 擴展矢量卡爾曼濾波102-104
• 4.3 基于擴展矢量卡爾曼濾波的帶寬與往返時間聯(lián)合預測算法104-108
• 4.4 CMT-SCTP路徑選擇算法108-109
• 4.5 仿真實驗結果及分析109-127
• 4.5.1 仿真場景109-110
• 4.5.2 仿真實現(xiàn)110-112
• 4.5.3 仿真結果112-127
• 4.6 結論127-128
• 本章參考文獻128-130
• 第五章 多路徑并行傳輸覆蓋網(wǎng)絡組播組生成方法130-157
• 5.1 概述130-131
• 5.2 多約束網(wǎng)絡路由的數(shù)學建模131-132
• 5.3 組播樹生成方法132-145
• 5.3.1 多約束單播路由建模132-135
• 5.3.2 多約束組播路由建模135-137
• 5.3.3 GSO-MCM算法137-141
• 5.3.4 仿真實驗結果及分析141-145
• 5.4 組播組生成方法145-154
• 5.4.1 組播組數(shù)學建模145
• 5.4.2 組播樹的選取條件145-147
• 5.4.3 組播組的生成147-148
• 5.4.4 仿真實驗結果及分析148-154
• 5.5 結論154-155
• 本章參考文獻155-157
• 第六章 總結與展望157-159
• 致謝159-160
• 附錄：攻讀博士學位期間獲得的專利列表160-161
• 附錄：攻博期間論文發(fā)表情況列表161

  本文關鍵詞：機動通信網(wǎng)絡中的多路徑并行傳輸組網(wǎng)技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：343618