论文部分内容阅读
随着网络高速、泛化的发展,大量的异构终端分布于网络边缘与用户周边,组成了为用户承载泛在业务的泛在末梢环境。泛在末梢环境的形成对于传统的终端管理模式带来了极大的挑战,不仅需要覆盖传统的终端管理需求,也要对泛在末梢环境带来的新的终端管理需求进行管理,如终端协同机制、应急联动管理等。泛在末梢环境下的终端管理扩充了传统网络管理领域,丰富了网络管理的研究内容,对推动网络管理技术的发展有着重要的作用。在泛在末梢环境下,往往是通过多终端协同组成智能环境来扩展分布式的业务能力,支持用户享有高质量的泛在业务。如何实现和管理具有异构能力的终端间协同工作进而满足用户的泛在业务需求,成为泛在末梢环境下终端管理必须要解决的问题。同时,随着终端的能力及其支持的业务种类日益丰富,故障隐患也越来越多,尤其是移动终端。如何实现对移动终端上所承载的业务以及设备自身的故障进行管理,以保障用户在日常生活中的正常使用,成为泛在末梢环境下终端管理的又一关键问题。因此,本文在对泛在末梢环境下终端协同管理和故障管理相关研究成果进行分析的基础上,结合现有网络管理相关技术,展开终端协同管理和故障管理的关键技术的研究。在终端协同管理方面,提出了面向业务的多终端协同管理机制,主要包括业务与网络间关系的映射模型以及面向单业务和多业务两种场景下的多终端协同关键算法。在终端故障管理方面,针对移动终端上所承载的业务以及设备自身的故障管理,提出了面向业务可用性的终端故障管理方法。本文的主要研究内容和创新点如下:(1)在泛在末梢环境中,缺乏面向业务质量的泛在末梢网络业务关系模型。针对此问题,提出了一种泛在末梢环境下的多终端协同机制。在该机制中,首先提出了泛在业务逻辑模型和以终端组成的泛在末梢网络模型,并以子图同构的方式建立面向业务质量的网络与业务的映射模型。在此基础上,进一步提出了协同发现、协同选择和协同维护三个多终端协同子过程,并设计相应的算法,有效保障了用户在泛在环境下享受高质量的泛在业务。(2)在泛在末梢环境下的多终端协同机制的基础上,进一步考虑单业务执行过程中,针对由于终端具有移动性而引起网络拓扑的持续变化、致使泛在业务的间断次数增加和业务效益抖动幅度增大,提出了面向单业务的多终端协同构造算法。首先,引入时间序列建立动态的泛在末梢网络模型,并对业务质量指标进行归一化处理,形成面向单业务的多终端协同双目标优化问题模型。随后,引入周期性缓存备选多终端协同集合的策略,建立面向单业务的多终端协同构造算法,以避免泛在末梢环境变化造成的业务中断或业务质量抖动。(3)在多业务同时请求的泛在末梢环境中,针对缺乏面向多业务的终端聚合算法,提出了一种面向多业务的终端聚合算法。首先引入多属性决策和综合方差最大化的权值计算方法,形成面向多业务的终端聚合问题模型,并通过降维处理将该问题模型转换成经典的MMKP问题。随后,引入WS-HEU来决策多终端集合来支撑相应的多业务来执行。避免为保证某个用户的业务质量而影响到其他用户的体验,提高泛在末梢资源的使用效益,为未来网络处于末梢的网络资源提供自助服务奠定基础。(4)在终端的故障管理方面,针对如何优化移动终端故障检测集合的问题,提出了一种基于用户行为聚类的终端业务故障检测优化机制。首先,引入模糊数学建立用户与业务的隶属关系表示用户对业务的依赖度。在此基础上,使用Fuzzy K-means模型建立用户行为的聚类模型。随后,综合考虑业务隶属度、业务的诊断历史记录以及网络状态建立业务集合的选取模型,为每类用户制定相应的预诊断计划,以确保移动终端上业务的可用性。(5)除了对移动终端上所承载的业务进行管理外,也需要对移动终端自身的故障和运行状态进行管理。为此,提出了基于模糊示例推理的移动终端故障诊断机制,包括终端故障信息模型和基于模糊CBR的远程诊断模型,为用户诊断移动终端的故障根源,并基于OMA DM协议设计与实现了相应的原型系统。