車載異構網(wǎng)絡業(yè)務均衡關鍵技術研究.pdf

1、科技服務于生活。人類的生存方式正隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展與應用發(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)絡環(huán)境中。這一需求推動了智能設備在各個領域的普及。蜂窩網(wǎng)絡作為現(xiàn)階段覆蓋范圍最大、接入最靈活的網(wǎng)絡設施，自然面臨著巨大的流量壓力。車載自組織網(wǎng)絡(VANET)使用IEEE802.11p標準實現(xiàn)了車輛、車地之間的通信，在智能交通系統(tǒng)中應用廣泛。實際上，VANET是一種專用場景下的無線應用網(wǎng)絡。本文希望借助該專用網(wǎng)絡承載車載場景下

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標準以及有關應用需求，實現(xiàn)LTE與VANET車路通信部分即車載WiFi網(wǎng)絡的架構融合。提出“邏輯甚緊耦合”架構概念，設計相關網(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。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)務數(shù)據(jù)則會基于用戶的地理位置信息由車載WiFi網(wǎng)絡負載，不再經(jīng)由蜂窩網(wǎng)絡核心網(wǎng)或接入網(wǎng)的轉(zhuǎn)發(fā)。第三，核心網(wǎng)根據(jù)其自身實時負載情況選擇不同顆粒度的數(shù)據(jù)卸載策略。當核心網(wǎng)絡處于嚴重擁塞狀態(tài)時，在車載WiFi網(wǎng)絡存在的條件下，其大部分接入業(yè)務將由車載WiFi網(wǎng)絡承擔;核心網(wǎng)絡將采用“快恢復”策略，盡快擺脫擁塞狀態(tài)。若核心網(wǎng)絡僅發(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

4、類型，首先卸載對時延具有較高忍耐性的業(yè)務。第四，為了進一步保證業(yè)務質(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)學建模，構造出三維馬爾科夫鏈，使用數(shù)學表達式描述車載WiFi網(wǎng)絡的吞吐量性能。根據(jù)該表達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，并提出相應的優(yōu)化方案。最后使用NS3網(wǎng)絡模擬軟件對優(yōu)化方案的性能進行仿真分析。仿真結果表明，當蜂窩網(wǎng)絡發(fā)生擁塞時，車