【摘 要】
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随着智能终端数量和种类的急剧增加,用户对网络的服务需求也迅速提高,促进了5G网络的高速发展,这势必会与现有的无线接入技术异构成一个更庞大且复杂的超密集异构无线网络。为满足用户在新网络环境下的服务需求,学术界提出了各式各样的算法来解决用户的网络选择问题,但均未考虑接入终端的安全性给网络资源以及网络选择算法性能带来的影响。因此,本文在网络选择的过程中,从终端接入网络前后的安全性出发,分别设计了两种网络
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随着智能终端数量和种类的急剧增加,用户对网络的服务需求也迅速提高,促进了5G网络的高速发展,这势必会与现有的无线接入技术异构成一个更庞大且复杂的超密集异构无线网络。为满足用户在新网络环境下的服务需求,学术界提出了各式各样的算法来解决用户的网络选择问题,但均未考虑接入终端的安全性给网络资源以及网络选择算法性能带来的影响。因此,本文在网络选择的过程中,从终端接入网络前后的安全性出发,分别设计了两种网络选择算法来提高网络的接入安全水平,同时提升用户的体验质量。本文主要工作如下:1.存在恶意终端的超密集异构无线网络中,针对高并发接入请求带来的资源分配效率降低和网络拥塞问题,提出一种考虑终端安全和资源调度的网络选择算法。首先,在网络侧通过基于有限状态机的攻击检测机制,构建终端安全评估模型,计算得到终端安全度。其次,结合网络拥塞度、用户数据传输速率和终端安全度构建多目标优化函数。再次,分析网络与终端之间的综合效益,把多目标优化函数转换成单目标优化函数进行求解,并证明了该解为其帕累托最优解。最后,仿真结果及分析表明,该算法能够提高网络的接入安全水平和总吞吐量,降低网络拥塞度和切换失败率。2.针对超密集异构无线网络中,低安全性终端进入网络后,由其攻击行为带来的网络服务质量下降以及用户体验质量难保证的问题,提出一种基于软件定义网络和终端安全的网络切片选择算法。首先,设计一个软件定义异构无线网络的架构。其次,引入网络切片技术将网络资源划分为独立切片和共享切片两个资源池,通过考虑切片的负载情况,提出一种自适应切片调整机制。再次,结合接入阻塞率和数据传输速率模型构建综合效益函数,并采用蚁群优化算法进行求解,得到终端的最优切片资源分配策略,由此设计出符合终端选网需求的最佳接入切片。最后,仿真结果及分析表明,该算法可以降低网络切片平均负载率和接入阻塞率,同时提高用户在切换过程中的体验质量。
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