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高速移动网络作为“泛在”移动互联网的重要组成部分,受到了广泛的关注。随着网络技术发展,高速移动网络可以融合多个电信运营商提供的网络,为移动用户提供丰富的网络信息服务。然而,传统的高速移动网络因其自身架构的局限性和复杂的无线链路特点,难以灵活地协同异构网络来满足移动信息服务的多维需求,造成服务质量差、用户体验不佳和资源利用率低等弊端。因此,本文在智慧标识网络理论基础下,结合高速移动网络特点与服务多维需求,研究基于无线链路状态动态感知的多维适配机制。论文主要工作和创新点如下:
(1)针对高速移动网络中多维需求服务面临的适配挑战,提出一种基于智慧标识网络的多维需求服务与网络动态适配框架。首先,综合分析高速移动网络环境中现有网络适配框架和机制的优缺点。然后,详细阐述了新型适配架构的设计需求,并设计多维需求服务与网络动态适配框架和关键功能模块。最后,通过在高速铁路和城市道路沿线的原型系统实地测试,验证该适配框架的可行性与优势,为后续章节中不同需求维度的服务适配提供研究基础。
(2)针对高速移动网络中多QoS参数需求服务因无线链路动态性导致的适配不准确问题,提出一种基于模糊满意度的服务与网络适配机制。首先,根据高速移动环境无线链路质量参数特点与服务的多QoS目标需求构建族群模糊处理规则。其次,根据服务的多目标需求建立加权满意度的动态适配机制,以最大化服务满意度。最后,利用高速铁路网络真实数据对该机制进行验证。实验结果表明,该机制有效地提高了适配准确性,并提升服务适配满意度。
(3)针对高速移动网络中可靠性需求服务因无线链路失效导致的传输失败问题,提出一种基于链路失效状态预测的服务与网络适配机制。首先,根据高速移动环境中无线链路状态的特点建立链路失效预测模型。其次,引入冗余传输方法以提高服务传输的可靠性,并进一步考虑数据流有效吞吐量收益与冗余传输开销之间的权衡,构建基于效用优化模型的适配机制。最后,根据真实的高速铁路网络状态数据进行仿真实验,以评估该适配算法的性能优势。实验结果表明,该机制有效地提高了服务的丢包率满足率和效用值,获得较好的吞吐量性能。
(4)针对高速移动网络中时效性需求服务因无线链路频繁切换导致的超时传输问题,提出一种基于链路可用时长和服务截止时间的流调度机制。首先,根据高速移动环境中移动轨迹特点设计了无线链路可用时长预测模型。然后,根据服务的持续时长和截止时间这两个关键时间需求参数设计了基于链路可用时长预测的适配机制,以提高数据流按时递交率。最后,通过高速移动网络环境中的仿真实验对提出的适配机制进行评估与分析。实验结果表明,该机制有效地提高了服务传输成功率,并缓解服务成功传输的滞留时间。
(1)针对高速移动网络中多维需求服务面临的适配挑战,提出一种基于智慧标识网络的多维需求服务与网络动态适配框架。首先,综合分析高速移动网络环境中现有网络适配框架和机制的优缺点。然后,详细阐述了新型适配架构的设计需求,并设计多维需求服务与网络动态适配框架和关键功能模块。最后,通过在高速铁路和城市道路沿线的原型系统实地测试,验证该适配框架的可行性与优势,为后续章节中不同需求维度的服务适配提供研究基础。
(2)针对高速移动网络中多QoS参数需求服务因无线链路动态性导致的适配不准确问题,提出一种基于模糊满意度的服务与网络适配机制。首先,根据高速移动环境无线链路质量参数特点与服务的多QoS目标需求构建族群模糊处理规则。其次,根据服务的多目标需求建立加权满意度的动态适配机制,以最大化服务满意度。最后,利用高速铁路网络真实数据对该机制进行验证。实验结果表明,该机制有效地提高了适配准确性,并提升服务适配满意度。
(3)针对高速移动网络中可靠性需求服务因无线链路失效导致的传输失败问题,提出一种基于链路失效状态预测的服务与网络适配机制。首先,根据高速移动环境中无线链路状态的特点建立链路失效预测模型。其次,引入冗余传输方法以提高服务传输的可靠性,并进一步考虑数据流有效吞吐量收益与冗余传输开销之间的权衡,构建基于效用优化模型的适配机制。最后,根据真实的高速铁路网络状态数据进行仿真实验,以评估该适配算法的性能优势。实验结果表明,该机制有效地提高了服务的丢包率满足率和效用值,获得较好的吞吐量性能。
(4)针对高速移动网络中时效性需求服务因无线链路频繁切换导致的超时传输问题,提出一种基于链路可用时长和服务截止时间的流调度机制。首先,根据高速移动环境中移动轨迹特点设计了无线链路可用时长预测模型。然后,根据服务的持续时长和截止时间这两个关键时间需求参数设计了基于链路可用时长预测的适配机制,以提高数据流按时递交率。最后,通过高速移动网络环境中的仿真实验对提出的适配机制进行评估与分析。实验结果表明,该机制有效地提高了服务传输成功率,并缓解服务成功传输的滞留时间。