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重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩Chongqing University of Posts and TelecommunicationsMasters Thesis Defense智能智能轮椅网椅网络化技化技术研究研究 答答辩人：人：*专 业：通信与信息系：通信与信息系统 导 师：*Study on the network technology of intelligent wheelchair 无无线信息网信息网络研究中心研究中心启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩提提纲l研究背景研究背景l研究研究现状状l主要工作主要工作n异构无异构无线网网络的垂直切的垂直切换仿真建模及性能仿真建模及性能评估估n带有中有中继站的异构无站的异构无线网网络垂直切垂直切换判决算法判决算法l总结与展望与展望启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩研究背景研究背景l无无线网网络将呈将呈现泛在和异构的特点泛在和异构的特点nWLANnWiMAXn3G蜂蜂窝网网nl异构无异构无线网网络环境中存在垂直切境中存在垂直切换的需求的需求 研究研究热点点支持垂直切支持垂直切换的的协议垂直切垂直切换判决算法判决算法启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩研究研究现状状l网网络层、传输层和和应用用层都存在支持垂直切都存在支持垂直切换的相的相关关协议 nMIPv6及其及其扩展展协议nmSCTPnSIPl介介质独立切独立切换（MIH：Media Independent Handover）启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩研究研究现状（状（续）l垂直切垂直切换判决算法判决算法n基于多属性决策理基于多属性决策理论的方法的方法n基于模糊基于模糊逻辑的方法的方法n基于代价函数的方法基于代价函数的方法n启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩存在的不足存在的不足l在切在切换执行行协议方面方面n只只针对两种异构无两种异构无线网网络部署的部署的场景景l在切在切换判决算法方面判决算法方面n只能只能为单个用个用户选择一个合适的目一个合适的目标网网络n没有将中没有将中继站引入到站引入到异构无异构无线网网络环境中境中启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩主要工作主要工作l将将WLAN和和UMTS两种异构网两种异构网络部署的部署的场景景扩展展成成WLAN、WiMAX和和UMTS三种异构网三种异构网络部署的情部署的情况，基于况，基于MIH进行仿真建模行仿真建模。7 7启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩主要工作（主要工作（续）l将将中中继站站引入到异构无引入到异构无线网网络环境中，运用多目境中，运用多目标最最优化方法化方法进行切行切换判决，使得整个网判决，使得整个网络资源得到充分源得到充分利用。利用。8 8启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩异构无异构无线网网络的垂直切的垂直切换仿真建模仿真建模及性能及性能评估估启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩仿真建模仿真建模lMIH功能的仿真功能的仿真设计实现MIH功能的功能的作用，它作用，它负责与与低低层和高和高层通信，通信，同同时也也负责与与远端端MIH功能的通功能的通信。信。是是MIH代理的子代理的子类，负责接收来接收来自自MIH代理的事代理的事件件消息，并向消息，并向MIH代理代理发送命送命令。令。是是MIH用用户代理代理的子的子类，提供流，提供流管理功能，管理功能，它可它可以接收来自以接收来自邻居居发现（ND）代理）代理的事件消息。的事件消息。是是IFMNGMT代代理的子理的子类，它，它给MIH用用户增添了增添了重定向功能，具重定向功能，具有与有与MIPv6相似相似的功能。的功能。是是MIPv6代理的代理的子子类，为切切换模模块提供切提供切换模板，模板，并能并能获取新的地取新的地址。址。是是MIH代理的子代理的子类，负责存存储关关于于MAC接口的信接口的信息。息。是是MIH代理的子代理的子类，负责处理理扫描描请求。求。负责远端端MIH功能的功能的信息。信息。负责与与远端端MIH功能的功能的当前会当前会话的的信息。信息。负责存存储等等待的待的请求消求消息。息。1010启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩仿真建模（仿真建模（续）lMAC层对MIH的支持的支持n修改修改MAC层，使其具有，使其具有MIH_LINK_SAP功能。功能。l对多接口的支持多接口的支持n将多接口将多接口节点点设计成成结合不同技合不同技术节点的虚点的虚拟节点点l对子网子网发现的支持的支持n通通过邻居居发现（ND）代理来）代理来实现启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩性能性能评估估l网网络拓扑拓扑场景一景一场景二景二l仿真参数仿真参数设置置 参数名参数名参数参数值包的大小包的大小500 Bytes发包包间隔隔0.04、0.02、0.013、0.01和和0.008 sWLAN的的带宽11 MbpsWiMAX带宽请求回退窗口大小求回退窗口大小开始开始=2、结束束=6UMTS的上、下行的上、下行带宽384 Kbps1212启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩场景一的性能景一的性能评估估l切切换时延延从从UMTS切切换到到WiMAX从从WiMAX切切换到到WLANl切切换期期间的的丢包数目包数目网网络负荷荷（Kbps）UMTSWiMAXWiMAXWLAN1001000 00 02002000 00 03003000 00 04004000 00 05005000 00 0结论：从从带宽小的网小的网络向向带宽大的网大的网络切切换时，切，切换时延很小，且不会延很小，且不会出出现丢包。包。启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩场景二的性能景二的性能评估估lLGD（Link Going Down）切切换方式方式n当当MN接近当前网接近当前网络信号覆盖范信号覆盖范围边界界时，基于功率，基于功率强度度门限触限触发LGD事件。事件。lLD（Link Down）切切换方式方式n当当MN离开当前网离开当前网络信号覆盖范信号覆盖范围时，触，触发LD事件。事件。启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩场景二的性能景二的性能评估（估（续）l切切换时延延从从WLAN切切换到到WiMAX从从WiMAX切切换到到UMTSl切切换期期间的的丢包数目包数目网网络负荷（荷（Kbps）WLANWiMAXWiMAXUMTSLGDLDLGDLD100280020038003005100040047005004900结论：从从带宽大的网大的网络向向带宽小小的网的网络切切换时，切，切换时延延较大，且出大，且出现一定数量的一定数量的丢包。包。启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩场景二的性能景二的性能评估（估（续）lLGD切切换方式下的网方式下的网络使用效率使用效率WLAN的使用效率的使用效率WiMAX的使用效率的使用效率l分析网分析网络使用效率大幅度下降的原因。使用效率大幅度下降的原因。WiMAX的使用效率的使用效率结论：当功率当功率强度度门限系数在限系数在1.17附近附近时，过早触早触发Link Going Down事件，事件，导致致WiMAX使用效率大使用效率大幅度降低。幅度降低。启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩带有有中中继站站的异构无的异构无线网网络垂直切垂直切换判决算法判决算法启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩算法分析算法分析l针对带有有中中继站（站（RS）的异构无的异构无线网网络环境，境，综合合考考虑移移动节点的点的电池寿命和接入网的池寿命和接入网的负载两方面因两方面因素，运用素，运用多目多目标最最优化方法化方法进行垂直切行垂直切换判决。判决。l引入中引入中继站后需要考站后需要考虑的新的新问题nBS的的负载除了包含向它所除了包含向它所带MN提供的速率之和，提供的速率之和，还包括包括向它所向它所带RS提供的速率之和。提供的速率之和。nBS与与RS之之间链路的速率路的速率nRS与与MN之之间链路的速率路的速率启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩算法分析（算法分析（续）l多目多目标最最优化模型的建立化模型的建立n使得剩余使得剩余电池寿命最大化的最池寿命最大化的最优化模型，化模型，标识为OPT-B。n使得接入网使得接入网负载保持保持稳定的最定的最优化模型，化模型，标识为OPT-L。n联合考合考虑剩余剩余电池寿命和接入网池寿命和接入网负载的多目的多目标最最优化化模型，模型，标识为OPT-J。启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩性能性能评估估l仿真参数仿真参数设置置参数名参数名参数参数值BS、AP和和RS的覆盖半径的覆盖半径1 000、300和和500 m的初始的初始值500 J 、和和 服从指数分布的均服从指数分布的均值5 mJ/s128 Kbps和和1 Mbps128 Kbps256 Kbps和和10 Mbps4 Mbps、和和2、2和和1和和1和和106l网网络拓扑拓扑BS2BS1RS1RS2AP2AP1MN2020启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩性能性能评估（估（续）l所有所有MN的剩余的剩余电池寿命池寿命总和占和占总寿命的百分比寿命的百分比启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩性能性能评估（估（续）lAP的的负载变化情况化情况AP1的的负载变化情况化情况AP2的的负载变化情况化情况lRS的的负载变化情况化情况RS1的的负载变化情况化情况RS2的的负载变化情况化情况lBS的的负载变化情况化情况BS1的的负载变化情况化情况BS2的的负载变化情况化情况结论：对于于AP和和RS，OPT-L能使能使负载保持保持稳定，定，OPT-J的性能的性能处于于OPT-L和和OPT-B之之间；对于于BS，OPT-L使得使得负载波波动性最小，性最小，OPT-J的性能的性能处于于OPT-L和和OPT-B之之间。启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩总结与展望与展望l全文全文总结n将将WLAN和和UMTS两种异构网两种异构网络部署的部署的场景景扩展成展成WLAN、WiMAX和和UMTS三种异构网三种异构网络部署的情况，部署的情况，基于基于MIH进行仿真建模行仿真建模。n将中将中继站引入到异构无站引入到异构无线网网络环境中，运用多目境中，运用多目标最最优化方法化方法进行切行切换判决，使得整个网判决，使得整个网络资源得到充分源得到充分利用。利用。l未来的工作未来的工作n传输层和和应用用层支持垂直切支持垂直切换的的协议n结合合实际的的试验网网络环境，并加入一种切境，并加入一种切换判决算法，判决算法，真正真正实现垂直切垂直切换。n协作中作中继情况下的切情况下的切换判决判决问题启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩完成的学完成的学术论文文lHou Weina,Zhao Yisheng,and Dong Jing.Study of RSVP Routing Protocol in Wireless Ad Hoc NetworksC.ICNDS 09,May 2009,1:206-208.(EI Accession Number:20094312398981)lLI Yun,ZHAO Yi-sheng,LIU Qi-lie,and WEN Feng.Performance Research of MIPv6 and Extended Protocols in the Process of HandoverC.WiCOM2009,September 2009,1-4.(EI Accession Number:20100112610703)l赵宜升宜升,李云李云,刘占刘占军,刘期烈刘期烈.异构网异构网络的垂直切的垂直切换仿真建模及其性仿真建模及其性能能评估估J.计算机工程算机工程,2010,36(5):95-96.l唐德唐德军,赵宜升宜升,李云李云.基于多目基于多目标最最优化方法的垂直切化方法的垂直切换判决算法判决算法.计算机工程算机工程,拟于于2010年下半年年下半年见刊刊.启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩致致谢l感感谢导师李云教授李云教授对我的指我的指导l感感谢实验室的老室的老师和各位同学和各位同学对我的关心我的关心l感感谢家人家人对我的支持我的支持l感感谢论文文评阅老老师和各位答和各位答辩评委委专家家启迪管理课程启迪管理课程重庆邮电大学硕士论文答辩重庆邮电大学硕士论文答辩 谢谢！请各位各位专家批家批评指正！指正！