异构多端口聚合的网络化资源共享机制研究与实现

摘要

伴随着通信技术的飞速发展，大量诞生于不同应用场景的无线通信技术不断涌现出来，同时由于移动互联网的高速发展，使得单一制式的网络无法满足用户日益增长的业务需求。随着多频、多模终端的普及，在不同制式网络覆盖的异构网络环境中，利用终端的多个端口同时通过多个网络为用户提供快速高效、具有 QoS保障的服务已经成为目前无线通信系统发展的主要方向。
　　本文在分析已有的异构融合网络架构特点及不足的基础之上，提出了一种异构多端口聚合的网络化资源共享架构。在此架构中，通过多模终端的组网能力，网内的所有节点通过其WLAN端口组成自组织网络，并且每个节点可以通过一跳或者多跳借助其他网关节点访问到外网资源，由于每个终端还具备 LTE端口，保证了异构融合网络中的终端节点始终可以通过两条链路进行数据的并发传输。通过该异构多端口网络融合架构，将用户终端有机的结合起来，充分利用了终端的传输能力和不同制式网络的协作能力，为用户提供更高速的服务。
　　为了实现本文提出的网络化资源共享架构，本文设计和实现了针对该融合网络架构的路由算法和网关选择算法。该路由算法和网关选择算法可以动态感知网络拓扑的变化，实时的维持网内节点之间的互通，并为每个节点维护一个最优的网关出口，确保每个节点可以通过WLAN链路访问到外网。由于该网络架构中的多模终端的多连接特性，在应用层设计和实现了一种多路并发传输的资源共享方案，借助服务端程序和浏览器的代理程序，每个终端节点可以同时通过LTE和WLAN两条链路访问外网的资源，该资源共享方案对用户是完全透明的。
　　最后，对网络化资源共享方案的有效性和网络性能进行了测试，主要测试了网关消息对网络性能以及距离网关节点的跳数对终端节点的吞吐量、时延和丢包率的影响。在多模终端上，通过多路资源共享方案在浏览器访问在线视频，结果表明，相比单一网络下的速率有明显的提升。即使节点距离基站较远，也可以通过网内其他节点多跳后连接至外网，通过LTE和多跳的WLAN链路同时进行资源并传仍然具有传输速率上的优势，证明了本文提出的异构多端口聚合的网络化资源共享架构的有效性和优越性，为5G网络中异构网络的深度融合提供了支撑。

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第一章 绪论

1.1无线网络融合的发展现状

1.2 LWA应用场景及存在问题分析

1.3异构多端口网络化资源聚合研究

1.4本文主要内容及章节安排

第二章 网络化资源共享架构及共享方法

2.1网络化资源共享架构

2.2网络化资源共享的关键问题

2.3网络化资源共享架构中的路由问题

2.4网络化资源共享中多网关出口选择

2.5多路资源共享方案

2.6本章小结

第三章 网络化资源共享的实现

3.1实现平台介绍

3.2多网关选择模块实现

3.3 LTE和WLAN两路资源共享的实现

3.4本章小结

第四章 网络化资源共享测试及分析

4.1测试工具

4.2网络化资源共享性能测试

4.3本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

致谢

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