基于位置预测的切换服务质量支持技术研究

摘要

移动化、宽带化、IP化是未来网络发展的必然趋势。传统的电信网，互联网和广播电视网在规划设计未来发展时，均朝着“三化”的方向在努力，“三网融合”已经深入人心。下一代网络将是基于IPv6并且能够承载语音、视频、数据等多种类型业务的综合传输平台。因此，如何在基于全IP的网络中，用户在较大范围内移动且无线传输带宽受限的情况下，解决为不同类型业务提供不同等级服务质量的问题就显得非常具有挑战性。目前，众多研究人员针对IP分组网络中移动切换服务质量保证问题开展了卓有成效的研究。对切换过程中如何保障服务质量这个问题的研究内容主要集中在如下一些方面：设计优化的网络层切换协议，设计资源预留策略，优化网络实体存储管理等。这些研究成果在一定程度上保证了切换过程中的服务质量，但是这些QOS(Quality of Service即服务质量)保障机制大多忽略或回避了优化时机选择这一问题。另外，对移动切换方案进行整合的研究也比较少。因此，很难全面地衡量方案的整体性能。因此，本文针对上述问题展开研究，首先通过对移动环境下用户的移动行为进行分析，提出并实现能够对移动用户位置进行预测的方法，然后在位置预测的基础上设计新的网络层移动切换协议和资源预留协议。最后，将各种方案进行整合，形成一套完整的方案，为移动环境下不同业务提供相应等级的QOS保证，并通过仿真和分析论证方案可行性。 本文针对移动环境下QOS关键技术展开研究。主要内容包括：第一部分介绍移动用户位置预测的研究现状和方法，在此基础上提出了一种基于模式识别的位置预测方法。第二部分是移动切换协议设计部分，新协议基于位置预测结果，优化移动IPv6切换协议，新协议通过提前对移动用户的IPv6地址进行分配和管理，减少切换延迟，降低对语音等多媒体业务的影响。第三部分主要介绍拓展的资源预留协议，在RSVP的基础上，增加新的机制使其具备移动性。第四部分对整套方案进行实验分析和仿真分析。结果表明：通过本文所提切换方案能够区分用户、满足不同等级业务切换要求，减少带宽浪费，达到了预期效果。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图目录、简略字表

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章引言

1.1课题研究背景

1.2本文研究内容及创新性贡献

1.3论文研究方法及组织结构

第二章位置预测技术研究

2.1位置预测技术研究背景

2.2位置预测方法研究总结

2.3基于模式识别的位置预测方法总体设计

2.3.1模式识别的位置预测方法特征

2.3.2模式识别的位置预测方法创新点

2.3.3模式识别位置预测方法系统描述

2.3.4模式识别位置预测方法用户模型

2.3.5模式识别位置预测方法信息处理

2.4基于模式识别地位置预测方法数据库信息管理

2.4.1热点及热点移动模型确定及维护方法

2.4.2区域确定方法

2.4.3终端等级确定方法

2.5基于模式识别地位置预测方法

2.5.1初始化预测方法

2.5.2基于热点的模型匹配方法和预测方法

2.6小结

第三章移动IPv6切换技术研究

3.1移动IPv6切换介绍

3.1.1切换的概念

3.1.2移动IPv6切换流程

3.2移动IPv6切换研究现状

3.2.1 FMIPv6-快速移动IPv6

3.2.2 HMIPv6-层次移动IPv6

3.2.3 F-HMIPv6-快速-层次移动IPv6

3.3基于位置预测的MIPv6-Tbased_ MIPv6

3.3.1协议流程描述

3.3.2新增消息结构定义

3.3.3信令流程图及协议特点

3.4小结

第四章移动资源预留技术研究

4.1移动资源预留技术研究背景

4.1.1 IP网络QOS方案

4.1.2 RSVP协议

4.2移动资源预留技术研究现状

4.2.1 RSVP Tunnel方案

4.2.2 MRSVP方案

4.2.3 Simple RSVP方案

4.2.4 LM-RSVP方案

4.2.5 Hierarchical RSVP方案

4.3 Fast_ RSVP方案设计

4.3.1 Fast_ RSVP总体设计

4.3.2 Fast_ RSVP方案关键技术-邻居资源预留隧道建立

4.3.3 Fast_ RSVP方案关键技术优-优化路径资源预留

4.3.4 Fast_ RSVP方案关键技术-区分不同用户发来的预留请求

4.4小结

第五章基于位置预测移动切换方案性能分析

5.1 Tbased_ MIPv6实验结果分析

5.1.1 Tbased_ MIPv6实验场景

5.1.2 Tbased_ MIPv6功能测试流程

5.1.3 Tbased_ MIPv6性能分析

5.2 Fast_ RSVP仿真结果及分析

5.2.1仿真场景

5.2.2三种方案切换过程

5.2.3仿真结果分析

5.2.4仿真总结

5.3小结

第六章总结与下一步工作

6.1工作总结

6.2下一步工作

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及参加的科研项目