車載異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)均衡關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、科技服務(wù)于生活。人類的生存方式正隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用發(fā)生著潛移默化的改變，人們希望無時無刻都處身于優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。這一需求推動了智能設(shè)備在各個領(lǐng)域的普及。蜂窩網(wǎng)絡(luò)作為現(xiàn)階段覆蓋范圍最大、接入最靈活的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，自然面臨著巨大的流量壓力。車載自組織網(wǎng)絡(luò)(VANET)使用IEEE802.11p標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)了車輛、車地之間的通信，在智能交通系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。實際上，VANET是一種專用場景下的無線應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)。本文希望借助該專用網(wǎng)絡(luò)承載車載場景下

2、的數(shù)據(jù)流量，以此減輕蜂窩網(wǎng)的壓力，同時為車載用戶提供更好的用戶體驗。
　　圍繞該中心，本文完成的工作主要由四個方面組成。第一，基于3GPP標(biāo)準(zhǔn)以及有關(guān)應(yīng)用需求，實現(xiàn)LTE與VANET車路通信部分即車載WiFi網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)融合。提出“邏輯甚緊耦合”架構(gòu)概念，設(shè)計相關(guān)網(wǎng)元、接口、協(xié)議棧以及信令，用以完成兩網(wǎng)之間的互聯(lián)互通，為數(shù)據(jù)卸載方案的實施奠定基礎(chǔ)。第二，提出本地流量卸載策略。該策略將信令與數(shù)據(jù)分離，核心網(wǎng)元仍可通過接收到的會話信令實

3、現(xiàn)對用戶行為的管控與計費，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)則會基于用戶的地理位置信息由車載WiFi網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，不再經(jīng)由蜂窩網(wǎng)絡(luò)核心網(wǎng)或接入網(wǎng)的轉(zhuǎn)發(fā)。第三，核心網(wǎng)根據(jù)其自身實時負(fù)載情況選擇不同顆粒度的數(shù)據(jù)卸載策略。當(dāng)核心網(wǎng)絡(luò)處于嚴(yán)重?fù)砣麪顟B(tài)時，在車載WiFi網(wǎng)絡(luò)存在的條件下，其大部分接入業(yè)務(wù)將由車載WiFi網(wǎng)絡(luò)承擔(dān);核心網(wǎng)絡(luò)將采用“快恢復(fù)”策略，盡快擺脫擁塞狀態(tài)。若核心網(wǎng)絡(luò)僅發(fā)生輕微擁塞，則采用基于承載級參數(shù)的更為保守的數(shù)據(jù)卸載策略。核心網(wǎng)元將通過底層參數(shù)識別業(yè)務(wù)

4、類型，首先卸載對時延具有較高忍耐性的業(yè)務(wù)。第四，為了進一步保證業(yè)務(wù)質(zhì)量與會話的連續(xù)性，使大部分會話都能夠在一個基本服務(wù)集中完成，本部分對車載場景以及不飽和狀態(tài)下的EDCA機制進行數(shù)學(xué)建模，構(gòu)造出三維馬爾科夫鏈，使用數(shù)學(xué)表達(dá)式描述車載WiFi網(wǎng)絡(luò)的吞吐量性能。根據(jù)該表達(dá)式分析出終端移動速度以及EDCA行為對系統(tǒng)吞吐量的影響，并提出相應(yīng)的優(yōu)化方案。最后使用NS3網(wǎng)絡(luò)模擬軟件對優(yōu)化方案的性能進行仿真分析。仿真結(jié)果表明，當(dāng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時，車