移动环境下的QoS保证技术

1 引言各种Internet业务在全世界范围内的广泛应用推动了Internet技术的发展,IP协议原有的“尽力发送“机制已经不能很好地适应业务的需求,因此,IETF提出了资源预留协议和实时传输协议等来保证传输业务流的服务质量。同时,越来越多的移动用户要求能够连续无缝地接入Internet,为此I-ETF设计了移动IP协议以满足移动用户的需求。但是,由于移动环境中通信链路质量经常变化,可用的系统资源较少,通信过程中的多次切换可能导致连接中断,因此在移动环境下提供QoS保证需要新的机制。本文第2部分简述了基于固定网络的QoS保证机制,探讨了移动性对QoS的影响,第3部分介绍了几种在移动环境下提供QoS保证的技术,着重介绍了移动资源预留协议,并给出了移动QoS保证技术的研究方向,第4部分提出了一个新的移动QoS框架,最后给出了下一步要做的主要工作。     

毫米波回程网络中的路由与QoS调度算法

毫米波通信拥有较大带宽,能实现千兆的传输速率,将成为5G移动通信回程的主要方式。研究超密集网络毫米波无线回程,以最大化网络吞吐量与满足QoS要求的链路数为目标,优化回程网络中的路由选择和链路调度。对该优化问题进行数学建模,用线性规划方式求得传输路径。在此基础上,提出一种基于最大QoS传输集的调度算法。仿真结果表明,相比TDMA、STDMA算法,该算法的系统吞吐量与成功调度链路数均较高。     

MANET中一种基于单向链路的QoS路由协议

MANET是由一系列动态节点主机临时组成的多跳性无线网络。由于其拓扑的动态性,传统路由协议不再适应本网络。为降低控制开销,满足QoS需求,并考虑到隐藏终端等问题,论文提出了一种基于单向链路的QoS路由协议QRUL。该协议采用按需方式查找路由,并通过选取满足QoS条件(链路带宽和传输延时)的最短传输路径来实现。仿真结果表明该协议具有良好的网络性能,能有效支持多媒体信息传输。     

一种基于简单策略的QoS映射方法

该文对异构网络环境下的QoS映射方法进行了介绍,提出了一种基于简单策略的动态映射方法和实施方案。仿真结果表明该方法可以保证业务在异构网络环境下传输时得到有效的服务质量保证,并可在一定情况下提高网络资源利用率。     

一种无线传感器网络以数据为中心的QoS路由协议

提出一种以数据为中心的QoS路由协议(DDQP).DDQP支持两种QoS度量:可靠性和传输延迟;采用交叉层优化技术将传感器网络无线信道通信模型作为路由协议设计的依据,有效的节约了网络能源消耗;采用反压力重新路由机制在满足业务QoS的前提下尽可能均匀使用网络中节点的能源,不仅延长了网络生命期,而且有效的控制网络拥塞;采用以数据为中心的数据分发模式,具有良好的可扩展性.描述了DDQP设计的理论依据,并通过仿真实验验证了DDQP的高效可行性.     

WiMAX Mesh网络中一种集中式QoS调度算法

针对WiMAX Mesh网络集中式下资源的调度和分配,分析了现有调度算法的研究进展与优缺点,结合标准对Mesh模式的QoS定义,提出了一种WiMAX Mesh网络集中式下基于分组的QoS调度算法。通过区分数据流的优先级方式对不同业务数据流进行分组,并计算组内流节点的权值,保证同种业务流间高传输要求和低传输节点的公平性。仿真结果表明,与HRF和LRC算法相比,该算法对于分类业务的时延和网络吞吐量具有明显的优势,实现了区分业务的QoS保障。     

一种基于WMM规范的QoS实现

Wi-Fi联盟制定的WMM规范提出了一种QoS方案,其核心是赋予不同业务以不同的优先级,并引入TXOP传输机制,从而保障了实时业务的传输质量.根据WMM规范,本文提出了QoS的实现方案,完成了基于Verilog语言的硬件设计,在Synopsy VCS环境下进行了仿真验证.     

基于3 G网边缘QoS自适应协商机制研究

将移动业务分成不同的QoS等级,并在3G网络边缘根据网络资源的动态变化对业务的QoS等级进行自适应调整。给出了具体的实现算法并通过仿真证明了算法的有效性,即可有效降低丢失率和传输时延。     

基于混沌预测的IP QoS模型与机制

利用混沌相关理论对具有综合业务应用的IP网流量进行了混沌特性与预测分析,提出了基于混沌预测的IP QoS实现模型与算法。OPNET的网络仿真实验表明,与传统的静态QoS参数配置方法和基于测量的QoS设置方法比较,该模型及方法在网络重负载环境下使各业务的QoS性能指标得到有效改善。     

具有QoS保证的蓝牙视频传输机制研究

现有的蓝牙视频传输系统不能很好地保证不同网络条件下的图像质量,通过对现有视频应用规范的分析,设计了一种具有QoS保证的蓝牙视频传输机制,该机制通过业务分类、优化缓冲区大小,有效改善了不同网络条件下的视频传输性能,仿真结果表明,所设计的传输机制是可行的和有效的。     

基于覆盖网络的海上信息栅格无线传输系统研究

文章在通信资源的形式化描述基础上,设计了一种信息栅格的传输体系,为一体化信息系统提供透明的传输服务。针对多重网络传输服务与网络性能的多样性,提出了一种基于作战任务的层次覆盖网络模型,以及实现网络负载均衡的QoS路由算法。     

基于通信网络算法在水下通信中仿真研究

研究通信网络在水下通信效率优化问题,由于海洋的复杂环境、水声不稳定以及水声受到介质噪声的干扰,造成水下通信率低。为了解决上述问题,建立了一种H∞滤波器节点移动预测算法的资源预留机制,为节点在水声网络中提供基于移动IP的QoS保障。根据移动节点的移动方向判断其即将加入的子网,在子网中提前预留资源,其它子网不再为移动节点提前预留资源,从而节约水声无线通信网络有限的带宽、能量等资源,并进行仿真。仿真结果表明,改进的方法能够为水声网络提供较高的资源利用率,在时延、吞吐量等方面提供有效保障。     

USSD在GSM-R智能网中的应用与研究

智能网是在原有通信网的基础上设置的一层叠加网络.GSM-R是一种专门应用于铁路的综合数字移动通信系统.GSM-R作为UIC支持开发的欧洲铁路无线专用通信系统,具有适应铁路运输特点的优势,其标准、技术和产品在铁路上的应用得到许多欧洲国家的验证,达到了商用的程度.铁道部也决定采用GSM-R作为我国铁路综合移动通信的技术体制.主要描述了利用USSD的方式实现GSM-R智能网中功能号的注册、注销与管理及被叫用户位置的获取,并给出了详细的解决方案.     

Predictable service overlay networks: Predictability through adaptive monitoring and efficient overlay construction and management

Providing bounded communication among participating nodes is significant for distributed systems. Internet-based applications suffer with lower performance due to absence of bounded latency. We describe PSON, an overlay network solution to this challenging problem. PSON has two components. The monitoring component, SyncProbe, utilizes efficient and adaptive monitoring techniques to measure latency, detect packet loss, and provide real-time estimates of maximum expected latency along paths of an Internet substrate. The QoSMap component constructs and manages overlay such that it yields application-level QoS and provides resilience against network failures. A distinctive feature of QoSMap is construction of QoS-compliant backup paths which facilitate in overlay management and operation during the period when primary overlay paths violate QoS. We evaluate PSON on PlanetLab to provide predictable communication for applications with different topology and QoS requirement. Our experiments confirm the effectiveness of PSON in providing an inexpensive and efficient application-layer solution to Internet’s unpredictable behavior.     

自组织覆盖网络QoS组播动态路由优化研究

针对覆盖组播节点的动态特性,研究自组织覆盖网络带度和延时约束的组播动态路由问题,提出了动态覆盖组播路由算法AHMQ。组播树由目的节点驱动动态渐近形成,动态路由优化在通信过程中进行。协议是软状态的,仅要求节点维护局部状态信息,同时利用覆盖网络技术和无线媒质的广播能力,降低了网络负载,提高了重构能力。对算法进行了分析研究,通过实验验证了该算法具有较好的性能。     

无线网络应用的嵌入式GIS基础平台设计与实现

根据嵌入式硬件环境和无线网络环境提出了面向无线网络应用的嵌入式GIS基础平台的系统结构,分析了基础平台中的空间数据管理、空间数据可视化和无线网络通信等软件模块的设计方法,最后在此基础上讨论了此基础平台的实现细节。     

A per-application mobility management platform for application-specific handover decision in overlay networks

With the advance of various wireless access technologies, the demand for a mobile user equipped with multiple air interfaces simultaneously executing diverse applications emerged. In such network environments, per-application mobility management is a key to allow each application of an end user device to dynamically and fully take advantage of the most suitable access technology. In this paper, we devised a comprehensive architectural platform with cross-layer techniques to realize this disruptive technology, i.e., per-application mobility management. The proposed platform enables the triggering of vertical handover decisions based on the dynamic measurements from the entire protocol stack. For per-application, the handover decision as well as the mobility management and the transport/application protocol control adaptation for handover performance optimization are made with cross-layer techniques. Through the simulation results, it is shown that multi-layer handover triggering of the proposed platform enhances the QoS of the application services by making handover decisions when the QoS requirements of an application is not satisfied as well as when a mobile user moves out of the current access network in overlay network environments. It is also presented that per-application handover based on the proposed platform enhances the QoS of the application services compared to the handover approaches which make every on-going service flows handover together to the same access network.     

A resource management strategy in wireless multimedia communications-total power saving in mobile terminals with a guaranteed QoS

The integration of multimedia services into wireless communication networks is a major source of future technological advances. One of the main challenging issues in this endeavor is the resource optimization strategy. This paper addresses this issue from the perspective of minimizing the total power consumption of a mobile terminal while maintaining a guaranteed quality-of-service (QoS). For many years, the management strategy has dealt primarily with bandwidth allocation, network capacity, and QoS. However, due to the integration of multimedia services, the increasing energy consumption of a mobile unit is also becoming a dominant factor in the design of communication systems. In this paper, we describe two technologies that can make a wireless multimedia communication system more energy-efficient while ensuring QoS. These technologies consist of an energy-efficient communication protocol for the uplink channel and a low-complexity multirate transmission scheme. We also provide a video transmission example using the H.263 standard in the proposed system to demonstrate the importance of our total power optimization strategy. The simulation results show that a savings of 10-32% is achieved in the total energy consumption of the mobile unit.     

网络编码调度算法的研究

近年来,网络编码作为提高通信系统吞吐量一种手段。在多播的通信网络,网络中各个传送节点结合动态变化的网络情况,对不同信息流的数据包进行编码处理,从而减轻局部节点的阻塞,提高了整个通信系统的性能。文章主要工作要体现在典型无线通信网络中,引入动态网络编码调度算法,提高无线通信系统的网络编码增益和系统吞吐量;探讨在自适应无线通信系统下,如何适当的使用自适应技术,使得动态网络编码调度算法的作用发挥到最大。各个节点间的发送端更应选取适合的自适应技术,来提高无线通信系统性能。通过MATLAB仿真显示,带有自适应技术的无线网络,在动态网络编码调度算法作用下,对改进系统性能有着更加重要的现实意义。     

基于改进蚁群算法的无线Mesh 网QoS 路由算法研究

目前,无线Mesh网络正成为无线网络研究中的一个热点。Quality of service（QoS）是无线Mesh网络中的一个非常重要问题,而QoS路由技术是解决这一问题的关键技术之一。本文就蚁群算法进行研究和改进,并将改进后的算法应用于无线Mesh网络QoS路由问题,进而提出了无线Mesh网络QoS路由算法,通过实验证明该算法能够对QoS提供较好的支持。