陆恒[1]2003年在《增强GPRS承载IP业务性能的策略》文中研究指明GPRS作为GSM向第3代移动通信网过渡的2.5代技术，通过在GSM网络中引入新的GSM网元，为GSM用户提供数据分组服务。在现阶段全世界范围3G演进计划推迟的背景下，GPRS成为近期唯一可以为用户提供高速移动数据业务的技术。 但现阶段，由于网络质量不佳，缺乏应用，资费政策等一系列原因，导致GPRS业务开展不畅。其中GPRS传输质量不佳导致业务发展受阻的最大原因。克服GPRS的性能瓶颈，将给GPRS业务和GSM网发展带来新的契机。 本文首先对GPRS的性能进行了深入的测试，测试从用户使用角度和IP性能统计入手。创造性的将GPRS网分为无线，核心两部分，分别测试其性能。并通过测试得到影响GPRS性能的关键性瓶颈。并通过测试数据对产生的瓶颈进行了设备定位。 本文根据测试结果，结合GPRS的工作原理，分析各个瓶颈的产生原因及对性能的影响程度。探讨了从GPRS系统角度优化网络的方案和可达到的最佳效果。并据此提出了ICP／IP协议栈和GPRS系统调整相结合的综合解决方案。根据GPRS网络的分析结论，对TCP／IP协议栈进行了优化设计。提出在IP层、TCP层、应用层不同的协议层针对GPRS传输特性，做TCP／IP协议栈的优化设计，以改善GPRS性能。最后。本文在总结上述几章分析的结论后，根据现阶段GPRS应用的不同特点，提出了两种综合解决方案，全面提升GPRS承载IP业务时的性能。
朱畅华[2]2004年在《IP网络测量和业务性能研究》文中研究表明随着IP网络规模和用户数目的不断扩大，业务种类日趋多样化，加之对服务质量、网络与信息安全的要求越来越高，给其运营、维护和管理提出更高的要求。同时，掌握IP网络的运行规律，对网络设备和协议的研究开发具有重要意义，为此促使了网络测量和业务性能的研究。 本文围绕IP网络测量和业务性能两个方面展开研究，力图构造有效的网络测量基础结构，获得IP网络的性能指标，掌握IP网络的业务性能，理解其运行规律，建立其行为模型，以进一步提高其服务质量，改善安全性，实现高效的运营维护，并为网络新协议的开发奠定基础。本文的主要内容和结果如下： 1．研究了Internet单向时延的测量方法及其动力学特征。提出了一种基于非线性规划的方法估计收发时钟的频差和相对偏差，克服了常用的端到端时延测量方法大多依赖于GPS接收机或采用NTP协议来实现收发端时钟的同步，而GPS接收机价格较高且与接收环境有关、NTP协议的精度不能满足要求的缺点。我们在几条不同的链路上进行了测试，结果表明该方法能有效消除收发时钟不同步对时延测量的影响。此外，通过分析多条链路的测试结果，发现Internet端到端时延具有非线性、非平稳的特征，而且不同链路其自相似性(Self-Similarity)程度不同。通过构造合适的网络结构及泛函神经元函数，利用泛函网络进行系统辨识，准确描述了端到端时延的非线性特征，同时对泛函神经元函数的参数进行自适应修正，适应了时延的非平稳性。对两条不同种类链路实测的端到端时延数据进行验证，结果表明所构造的网络结构以及提出的自适应算法能准确描述Internet端到端时延的动力学特征。 2．研究了端到端瓶颈带宽和可用带宽的测量方法。在分析几种主要的网络瓶颈带宽测量方法及其存在的问题的基础上，提出了一种基于多分组(Multi-Packet)技术、考查分组到达间隔特征(平稳性，标准差与均值之比)的新方法，仿真试验结果表明该方法能有效地克服分组对(Packet Pair)技术无法判断时间压缩和时间扩展造成的误差，相比分组链技术精度得以提高，并且适合于网络重负载的情况。此外，基于自感应拥塞的思想提出一种新的端到端可用带宽测量方法，该方法采用步进式增加探测分组发送速率的方案，还定义了一个判决标准：归一化加权时延增量(NWID)。采用滑动判决方法，一次测量便可得到可用带宽值。仿真试验结果表明：与pathChirp方法相比，适量增加了测量开销，但其测量精度明显提高。 3．研究了802.11WLAN接入点汇聚的业务量特征和WLAN QoS问题。经过仿真实验发现：采用IEEE 802.11协议的无线局域网，其无线接入点(AP)在饱和情况下汇聚的业务量数据具有多分形/多尺度(mul ti一fractal/multi一SCale)特征。利用多分形业务量排队分析的最新结果，研究了无线接入点的业务量丢弃率与缓冲区大小的关系，并进行了仿真验证。此外，针对于少数慢速终端导致整个WLAN性能下降以及兼顾端到端Qos的情况，提出了一种接入控制方法—面向QoS的混合接入控制(QoS一oriented Hybrid Admission Control，QHAC)策略，通过限制慢速终端的分组请求间隔来降低对其它移动台的性能影响。此外，还测量端到端路径的性能，与需要接入的新移动台的服务质量需求进行对比来判决新移动台是否获得竞争权限。仿真结果表明该算法能有效提高工EEE 802.1 1 WLAN的性能。 4.研究了GPRS承载IP业务的性能。在分析GPRS RLC/MAC工作过程的基础上，基于D一BMAP/D/l排队模型分析GPRS数据业务在简化的一步接入模式下RLC/MAC缓冲区队列的平均长度、小分组(Mini一Packet)的平均时延和丢弃率等性能。考虑了不同服务速率、定时器大小和缓冲区容量时的情况。分析结果表明:当定时器TJl:2时间变长时，时延缩短，丢弃率降低;处于空闲状态的移动台产生新会话 (Session)的概率越大，时延越长;缓冲区容量增加，丢弃率明显降低。然而，随着每个Session中分组呼叫数目的变化，时延和丢弃率的变化不显着。本文的特点在于采用了矩母函数和概率母函数理论，运算量大为降低。 5，提出了一种分布式网络测量与分析基础架构(Distributed NetworkMeasurement and AnalysiS Infrastrueture，DNMAI)，采用层次化模型，模块化设计、易扩展。与现有测量框架相比，DNMA工强调了根据用户需求定制测量与分析方案的能力，完善了分析方法和应用场景，可灵活组织单点或分布式多点测量。文中给出其框架模型、功能部件、实现的关键技术和解决方案，并以端到端时延测量与分析需求为例说明了DNMAI的应用。此外，探讨了网络测量在无线网络入侵检测和脆弱性分析方面的应用，给出了一个分布式无线入侵检测和脆弱性分析系统(W工D脚As)模型，作为DN琳工的一个特例。关键词: 网络测量，端到端时延测量，端到端带宽估计，业务性能分析，分布式结构
潘婷[3]2005年在《基于软交换技术的3G全IP网络研究》文中指出随着IP 技术的迅速渗透和无线数据业务的高速增长,无线业界一致决定将3G 核心网朝着全IP 方向发展。由3GPP 制定标准的UMTS 在3G 无线系统中占主导地位。UMTS 核心网已制定了R99、R4、R5、R6 四个阶段标准,沿着软交换路线发展,将直至全IP 核心网络。本文讨论了为什么移动核心网要向全IP 结构发展及如何实现全IP 核心网。为了提供下一代网络服务,3GPP 在R5/R6 阶段引入了IP 多媒体子系统(IMS),构架于原核心网的PS 域之上,并选择了初始会话协议(SIP)作为该子系统的主要信令控制协议。本文将分析IMS 的控制结构以及SIP 在其中的应用,并通过一个MO 的详细信令流程分析IMS 各个功能实体间的交互及作用。原IP 协议提供的是一种“尽力而为”的服务,这并不能满足移动网络的服务要求。服务质量(QoS)问题是基于全IP 的移动网络所亟需解决的关键问题之一。为了解决这个问题,IP QoS 机制必须引入到IMS 中。本文讨论了一种基于差分服务(DiffServ)解决移动核心网QoS 的数据通路实现方案;在控制通路方面,分析了UMTS 中基于策略网络模型的QoS 管理,并分析了现有标准的状态和不足,讨论了一种基于策略的跨多域混合框架改进方法。最后,分析了IMS 中基于开放标准的业务架构,并讨论了叁种基于这个架构的业务实现框架。
赵宇[4]2010年在《全IP宽带移动P2P网络关键技术研究》文中研究指明为满足用户与日俱增的多媒体应用需求,移动网络向宽带化和IP化方向不断演进,但在演进过程中仍受到架构复杂、网络维护开销大等问题的困扰,而P2P因其结构扁平、性价比高已成为互联网中最具影响力的技术之一。因此,将P2P引入到以SAE/IMS为核心架构的全IP宽带移动网成为移动网络演进的重要方向。本文针对全IP宽带移动P2P(AIM-P2P)网络的关键技术进行研究,并给出相应的解决方案。主要成果如下:1.设计了一种AIM-P2P网络架构。研究了全IP宽带移动网络架构和P2P结构,确定混合式P2P结构最适合于在全IP宽带移动网络中布置。分析了全IP宽带移动网络中关键实体的特点,通过在分组数据网关(P-GW)中增加分布式用户服务器(DSS),设计了二维的覆盖网络,即P2P核心层。结合接入层和控制层构建了叁层结构的AIM-P2P网络架构,设计了P2P业务承载流程。理论分析表明,该架构具有较小的系统开销。2.基于AIM-P2P网络架构设计了一种门限自适应混合式搜索算法(AHSA)。针对互联网络中混合式判决参数不准确的问题,引入资源流行度和关键词流行度作为判决参数。利用改进的灰色关联方法分析代价指标以确定判决门限初始值,优化了算法选择的准确性。根据移动环境动态性较高的特点,提出了一种基于判决参数反馈的自适应门限机制。仿真实验表明,与经典混合式搜索算法相比,AHSA在搜索时延搜索准确度方面具有明显优势。3.提出了一种协作式Cache策略。针对P2P业务流量较大的特性,结合SAE中的P-GW Pool概念提出了一种Cache Pool机制。分析了资源流行度分布特点,设计了一种分块、分类型的协作式存储策略,提高了系统的容量和可靠性。分析了资源流行度变化趋势,结合资源流行度分布特点,定义了资源的叁种状态,提出了一种基于状态的内容替换策略。采用流模型分析了平稳状态下的下载时长,分析表明协作式Cache策略有效地缩短了下载时间,在一定程度上提高系统可靠性和有效性。
刘志英[5]2010年在《太原联通WCDMA核心网方案设计与工程实践》文中研究指明移动通信发展日新月异,在经历了几十年的快速发展后,3G技术被推上历史舞台,在第叁代移动通信网络,人们除通话以外,可以方便地访问互联网。中国联通诞生于中国电信改革之际,经历了从步移动GSM后尘,到唯一一家综合性运营商,到第一家CDMA运营商,2009年与网通融合后获得WCDMA牌照,3G建设成为各运营商2009年的首要任务,核心网规模将达354万户,无线容量将达55905Erl。因此,进行必要的规划建设与维护优化的探讨具有很现实的重要性。本文首先从绍WCDMA系统的网络结构开始,详细讲述了UTRAN的结构、功能、UTRAN的接口Iub、Iur、Iu,详细讲述了核心网CS域的组成,以及它们的接口协议模型和核心网的版本3GPP R99、R4、R5版本的网络体系结构,介绍了R4版本的核心网网元功能实体,介绍了R5版本核心网结构。各版本有其发展的基础和特点,在核心网版本的选择上,应从提供的业务能力和未来演进趋势来选择,WCDMA移动核心网络演进呈现如下叁种趋势：网络结构分层化,网络承载呈现IP化,分组域在网络演进过程中保持了设备形态和设备功能的稳定性、延续性,提供了设备平滑演进的基础。WCDMA R4版本核心网的信令网分成两个部分,可采用TDM承载和IP承载。接下来,结合太原联通WCDMA网络发展要求,介绍WCDMA网络规划设计,就核心网CS域的设计原则进行了说明,介绍了太原WCDMA网络设计总体结构：网元分配、话路网网络组织、信令网网络组织、以及核心网备份冗灾方案。在理论指导和设计规划的基础上,进行核心网研究设计。在核心网工程实践的过程中,研究了主要网元的建设方案,讨论了WCDMA网络优化的新挑战、新趋势、新特点,并结合网络建成初期常见的网络问题进行优化探讨。通过WCDMA核心网的网络规划、工程实践和网络优化,对WCDMA的理论知识有了更进一步的理解,在太原WCDMA核心网的建设和优化中,起到了积极的指导作用,同时,在工程实践中积累了建设和优化经验。
屈毅[6]2011年在《GPRS网络地址及路由策略应用研究》文中研究指明随着我国铁路GSM-R通信网的建设和逐步投入使用,铁路专用通信技术取得了巨大进步,承载了越来越多的业务。其中,铁路通用分组无线服务业务(GPRS)网络承载的多种专用通信业务是我国铁路的创新点,将移动通信、IP通信、移动IP等通信领域内的发展方向与铁路专用通信紧密结合,并针对铁路业务进行优化,为铁路运营提供了更好的技术保证。
王佳佳[7]2010年在《全IP融合网络中的服务质量相关技术研究》文中研究指明满足所承载业务的服务质量(QoS),使任何用户随时随地都能获得具有QoS保障的服务,是网络的设计目标之一。伴随着移动通信网络的宽带化和宽带无线网络的移动化进程,基于全IP的异构网络共存和融合已成为下一代无线网络的重要特征。全IP融合网络环境下,多种网络技术并存,各种网络有不同的传输速率、信道特性、系统容量、资源状况、QoS分类、资源预留方式等,不同网络对业务的承载能力和方式不同,如何在业务接入,业务端到端建立和维护以及移动环境达到业务高QoS要求,满足下一代异构网络多样性和服务高质量要求,成为无线异构网络无缝集成的关键。本文首先对无线网络的发展和演进进行了总结,并分析了未来网络的全IP化融合趋势,之后对QoS的定义和分类进行介绍,并详细阐述了当前移动通信网络和IP网络的服务质量保障相关技术,在此基础上,从端到端、接入和移动等方面对全IP融合网络中所面临的QoS问题进行分析、整理和归纳。在端到端QoS保障方面,本文提出了基于策略和下一代信令的端到端QoS保障框架,详细设计了框架内的域内纵向管理控制策略和域间横向信令交互流程；基于所提出的框架,提出了基于最小均方误差的端到端SLA协商算法,根据实际的端到端性能,自适应调整业务在端到端路径上不同网络域能够承诺的服务等级。仿真结果验证了所提出的方案能够自适应调整业务等级,实现不同网络域之间的SLA协商,满足业务通过端到端路径的QoS需求。在业务接入方面,本文提出了异构融合网络环境下的分级联合接纳控制机制(HJCAC, Hierarchical Joint Call Admission Control),在网络侧分别构建本地接纳控制实体和分级联合接纳控制实体,并协同终端共同为业务作出接纳判决和最优接入网络选择。仿真结果证明所提出方案能够在不改变各个网络已有的接纳控制策略的基础上,统一各个网络资源,轻负载时能有效提高业务接纳率10.96%,重负载时仍能提高4.71%；之后,本文提出了自适应接入模式选择算法。终端根据实时监测的网络特性,自适应选择以多跳模式或蜂窝集中模式接入网络,仿真结果表明该算法能够为业务选择合适的模式接入网络,在提高吞吐量同时,维持不同终端之间的公平性。在移动场景下,为解决传统QoS信令机制在移动时的双重预留问题,本文提出了具有移动性感知的QoS信令机制(QNFH,QoSNSLP with FHMIPv6)。所提出方案结合FHMIPv6和NSIS,利用L2检测提前触发叁层FHMIPv6,进而触发上层QoS NSLP的提前预留,切换动作完成后,只需对提前预留路径上的无状态预留进行激活。仿真结果表明,相比于FHMIPv6和NSIS协议独立的方案,对于C-Mode模式,新旧路径上的公共部分跳数每增加1跳,所提出方案能够减少切换前后的预留重建时延约1.06ms,并减少信令重建开销约1.87%；对于D-Mode模式,新旧路径上的公共部分跳数每增加1跳,所提出方案能够减少切换前后的预留重建时延约0.98ms,并减少信令重建开销约1.09%。针对路由算法收敛慢和网络环境变化快的矛盾,本文还提出了基于位置信息的智能QoS路由机制,该机制采用蚁群算法,在禁忌表确定阶段添加位置判决函数用于减小算法搜索范围,同时在启发函数内添加位置相关信息和QoS需求信息,使得算法尽可能向最优解逼近。仿真结果验证了所提出算法能够保证在不影响最优寻路效果的同时,提高算法的收敛速度平均达36.96%。本文最后对全文进行了总结,指出了论文工作的不足,并为下一步的研究提出了若干建议。
杜吉荣[8]2002年在《GPRS环境下TCP协议的性能分析与改进》文中研究说明TCP协议是Internet协议族的重要组成之一，最初被设计用来在有线网络上为上层应用提供端到端的可靠连接，我们所熟悉的WWW、FTP、EMAIL服务都是以TCP为基础的。随着移动通信的发展，作为向3G过渡的一个中间阶段，建立在GSM系统基础上的GPRS网络将提供数据业务，使用户可以通过移动终端随时随地的接入Internet。 本文详细研究了TCP协议的机理，无线链路的一般特征以及GPRS网络的特性，并分析了它们对TCP性能的影响。在总结了大量文献和仿真结果的基础上，针对GPRS网络中经常发生的链路中断所导致的TCP发送方长时间的延迟问题，提出了一个解决方案—PROBE机制，并在LINUX内核中初步实现。最后给出了本人对TCP协议未来发展趋势的一点展望。 通过在爱立信公司的GPRS仿真环境GATE上的标准测试表明这一方法能够极大的改善TCP协议在恶劣的GPRS环境中的性能，使之能够达到应用的水平，而标准TCP在遇到这类问题时是难以正常运转的。
俞海翔[9]2016年在《核心网Gr口IP化的研究与实现》文中认为移动网络业务的迅猛发展带来了庞大的用户量,移动网络分组化的演进使整个网络的信令负荷也越来越大。七号信令网作为最主要的业务支撑网,其功能在相应不断提升,技术在不断发展。信令链路传输速率的提升,SIGTRAN技术的实施,IP信令网的部署使7号信令传输承载从目前主流的TDM逐渐转换为IP化。Gr接口作为PS(packet switch)域核心网的一个关键接口,在SGSN与HLR之间的信令交互起着重要的作用。Gr口IP化可以提高核心网SGSN与HLR的信令链路带宽,降低信令网的传输成本,简化组网结构。Gr接口最上层是通过MAP信令接口查询用户信息或移动位置,MAP协议在未来仍然是移动通信的重要协议。而MAP协议是需要通过SS7来传递的,现在很多网元都支持IP化的接口,来降低开发难度和建设成本,所以MAP协议也需要能够在IP化承载的SS7网络进行。虽然信令IP化已提出很久,不过各大运营商目前才开始将IP信令网具体落实在与一些重要核心网元的实施改造上。本文将借这次江苏移动SGSN的Gr接口IP化工程改造,探究M3UA以及SCTP协议具体原理。从SGSN侧角度,深入讲解SIGTRAN技术如何应用在具体电信网元上。并且结合工程实践,在实验组网中达到SGSN与HLR之间的通信能够以IP化的方式进行,并且保留现有的传统7号信令链路。从具体数据对比IP信令链路和TDM链路,分析Gr口IP化所带来的优势和后期需要注意和优化的地方。本课题的研究可以很好的探究Gr over IP的关键技术,所具有的优势,以及在具体实践中需要注意和优化的地方。在移动通信网络IP化上带来实践论证。
龚正[10]2012年在《IP专用承载网延伸规划与实施研究》文中指出根据《中国移动IP专用承载网省内延伸建设指导意见》的规划,中国移动工P承载网将最终演进为中国移动互联网(以下简称"CMNET")和中国移动IP专用承载网(以下简称“IP专网”)两个相对独立的IP承载网络。其中,CMNET主要用于承载传统的公众类的互联网业务,IP专网主要用于承载包括软交换话音/信令、3G、网管及BOSS等自有业务等。随着软交换、3G、GPRS等承载业务的不断出现,IP专网已经不能满足这种复杂的承载需求,因此对IP专网进行省内延伸的意义重大。本课题主要研究重庆移动IP专网省内延伸二期工程的规划与实施。本文首先介绍重庆移动IP专网及其相关网络的现状和问题,主要包括IP专网、2G软交换、GPRS、MDCN、BOSS系统、网管系统等网络。其次介绍了重庆移动IP专网及其相关网络的延伸规划,根据规划中的各种承载业务提出了相应的流量需求,然后根据汇总后的流量需求对IP专网进行了延伸设计与实施。最后通过部分骨干节点间链路的性能测试,验证了延伸后的重庆移动IP专网的链路通畅性,即达到了延伸要求的性能,为各种应用系统提供了稳定、高效的网络传输平台。
参考文献：
[1]. 增强GPRS承载IP业务性能的策略[D]. 陆恒. 东华大学. 2003
[2]. IP网络测量和业务性能研究[D]. 朱畅华. 西安电子科技大学. 2004
[3]. 基于软交换技术的3G全IP网络研究[D]. 潘婷. 电子科技大学. 2005
[4]. 全IP宽带移动P2P网络关键技术研究[D]. 赵宇. 解放军信息工程大学. 2010
[5]. 太原联通WCDMA核心网方案设计与工程实践[D]. 刘志英. 北京邮电大学. 2010
[6]. GPRS网络地址及路由策略应用研究[J]. 屈毅. 铁路技术创新. 2011
[7]. 全IP融合网络中的服务质量相关技术研究[D]. 王佳佳. 北京邮电大学. 2010
[8]. GPRS环境下TCP协议的性能分析与改进[D]. 杜吉荣. 浙江大学. 2002
[9]. 核心网Gr口IP化的研究与实现[D]. 俞海翔. 南京邮电大学. 2016
[10]. IP专用承载网延伸规划与实施研究[D]. 龚正. 北京邮电大学. 2012
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