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感知环境下异构网络协同流控机制设计与实现

丛维维  
【摘要】:异构网络融合已经成为通信行业发展的主流趋势,其中传感器网络技术、人工智能算法、无线资源管理等关键技术的理论发展已经有很大进步。异构网络协同是网络融合的重要研究方向,逐渐成为现在研究的热点。如何搭建一个能够验证异构网络融合关键技术的试验平台并完成具有感知推理功能的异构网络协同流控机制设计和多流传输场景实现是文章的主要目标。 本文主要依托于国家863计划——基于认知的个域网和广域网融合关键技术研究项目(项目号2009AA 01Z 262)。项目目标是对跨层多域的感知推理技术、柔性统筹的无线资源管理、异构网络协同技术和智能重构技术等进行理论上的研究,然后搭建基于以上关键技术的验证演示平台。本文作者在该项目中主要负责跨层多域的感知推理和异构网络协同技术部分的平台设计与实现,并针对算法仿真和平台实现过程中出现的困难与挑战,提出切实可行的解决方案。 本文结合项目的目标和要求,对感知环境下异构网络协同流控机制进行了研究和设计,改进异构网络融合背景下的感知推理算法,提出基于上下文的反馈流控C-FFC算法,并实现了满足高速率、低时延、自适应要求的异构网络协同实验平台,完成了相关软件实现和业务的演示。 本文的主要工作总结如下: 1、深入研究3GPP SAE/IMS技术标准并总结了分层网络架构模型及其优势,对各个网络实体的功能、模块间信令交互及其通信流程进行分析。 2、在实验平台的搭建中,深入研究了跨层多域的感知推理技术和异构网络协同技术,并设计了异构网络下由多终端参与的自适应多流传输演示场景,对其中上下文感知服务器、协同流控服务器和终端系统的功能模块和交互流程进行了设计,并给出了LINUX系统中的实现方法。 3、在感知环境下的异构网络协同机制中,深入研究了基于上下文的动态反馈流量控制算法,模拟无线异构网络的网络环境,对业务发起、接入网络故障及网络故障修复等场景下的协同流控算法进行了MATLAB仿真,并对仿真结果进行了深入的分析。


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