移动无线因特网中基于QoS的软切换支持机制的研究与仿真实现

摘要

随着移动通信技术的发展,因特网已经从有线扩展到无线,宽带无线接入技术的出现,使得在移动网络上实现多媒体实时应用成为可能.因此,如何进一步提高网络性能,提供服务质量QoS(Quality of Service)保证,成为当前移动无线因特网的研究热点.在移动网络中,当移动主机移动离开原先子网,将要进入另一个子网时,必须从当前的通信链路转换到新子网的通信链路才能够继续通信.这种子网间的切换将会导致移动主机通信的中断和分组的丢失.因此,如何提高切换的性能,降低通信中断时间,降低分组丢失率是提高移动网络性能的关键.Mobile IP中的常用切换技术都是基于IP层实现的,并不考虑链路层和物理层.虽然很好地解决了网络融合问题,但限制了切换性能的提高.这样一种切换方式减小了移动切换时延,但忽略了移动检测时延.因此,基于对现有技术的分析,提出了一种信道状态的度量方式并利用该度量值进行切换准则的设计,支持基于信道状态的移动检测.为了进一步提高切换的性能设计了基于动态切换准则的软切换方法,针对移动主机的移动类型采用不同的切换准则并以此提高切换的性能.在切换的过程中增加QoS控制机制,保证了用户的QoS.基于以上设计,进行了仿真程序和原型系统的设计与实现.在程序仿真中既模拟了硬切换和软切换的切换过程,又对切换算法进行了测试并获得了令人满意的结果.在原型系统的设计实现中,利用切换报文实现了多台移动主机在两个域内的自由移动,并结合自适应缓存技术提供了多种网络应用,包括视频点播、网络会议和FTP等.

目录

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第一章序言

1.1移动无线因特网

1.2 QoS

1.2.1固网中的QoS机制

1.2.2移动网络的QoS问题

1.3切换技术

1.3.1切换技术概述

1.3.2现有的切换技术

1.4研究问题的提出

1.5课题来源

第二章总体设计

2.1网络模型

2.2切换策略

2.3切换准则

2.3.1切换准则

2.3.2信道状态描述

2.3.3基于移动主机移动类型的切换准则

2.4切换过程

2.4.1软切换过程

2.4.2硬切换过程

2.5 QoS控制技术

2.5.1重路由机制

2.5.2网间频繁快速切换的QoS控制技术

2.5.3基于移动应用自适应能力的缓存机制

第三章详细设计

3.1报文格式设计

3.1.1软切换报文格式设计

3.1.2硬切换报文格式设计

3.2切换过程

3.2.1软切换运行过程

3.2.2硬切换运行过程

第四章仿真实现

4.1仿真实现环境

4.2仿真程序设计

4.2.1界面设计

4.2.2数据结构及实现方法

4.3仿真程序实现

4.3.1实现的功能

4.3.2实现方案

4.4性能评价

4.4.1测试用例

4.4.2性能评价

第五章原型系统实现

5.1实现技术的选择

5.2原型系统的实现

5.2.1原型系统的逻辑结构

5.2.2原型系统的物理实现

5.3系统的启动与应用实例

5.3.1系统的启动

5.3.2应用实例

第六章结束语

参考文献

致谢