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全IP宽带移动P2P网络关键技术研究
作 者: 赵宇
导 师: 汤红波
学 校: 解放军信息工程大学
专 业: 军事通信学
关键词: 全IP宽带移动网络 移动P2P网络架构 混合式P2P搜索算法 协作式Cache策略
分类号: TN915.02
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
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三层结构的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,定义了资源的三种状态,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。
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全文目录
表目录 6-7 图目录 7-8 摘要 8-9 ABSTRACT 9-10 第一章 绪论 10-15 1.1 课题背景 10-12 1.1.1 基于SAE/IMS 的全IP 宽带移动网络 10 1.1.2 移动P2P 技术分析 10-11 1.1.3 全IP 宽带移动P2P(AIM-P2P)网络的提出 11-12 1.2 课题的研究现状与意义 12-13 1.2.1 国内外研究现状 12 1.2.2 课题研究的意义与挑战 12-13 1.3 本文的主要研究内容和安排 13-15 1.3.1 本文的主要研究内容 13-14 1.3.2 论文结构安排 14-15 第二章 全IP 宽带移动网络及P2P 技术研究分析 15-24 2.1 全IP 宽带移动网络研究分析 15-19 2.1.1 SAE 网络分析 17-18 2.1.2 IMS 网络分析 18-19 2.2 P2P 关键技术研究分析 19-22 2.2.1 P2P 网络的拓扑 19-20 2.2.2 P2P 网络的搜索算法 20-21 2.2.3 P2P 网络的Cache 技术 21-22 2.3 AIM-P2P 的关键技术及研究思路 22-23 2.4 本章小结 23-24 第三章 AIM-P2P 网络架构设计及性能分析 24-35 3.1 全IP 宽带移动网络与P2P 网络的区别和特点 24-25 3.2 AIM-P2P 网络架构设计 25-28 3.2.1 覆盖网络关键实体的选取 25-26 3.2.2 二维P2P 覆盖网络的构建 26-27 3.2.3 AIM-P2P 整体架构 27-28 3.3 AIM-P2P 网络中策略控制设计 28-30 3.3.1 默认承载过程 28-29 3.3.2 业务承载流程 29-30 3.4 AIM-P2P 网络系统结构性能分析 30-34 3.5 本章小结 34-35 第四章 AIM-P2P 网络中的门限自适应混合式搜索算法 35-46 4.1 AIM-P2P 网络中的搜索策略 35 4.2 现有混合式搜索算法分析 35-36 4.3 AIM-P2P 网络中搜索算法设计与流程 36-37 4.3.1 AIM-P2P 网络中搜索算法的设计思想 36 4.3.2 混合式搜索算法流程 36-37 4.4 判决参数的选取 37-38 4.5 判决门限初值的确定 38-41 4.6 判决门限的自适应方法 41 4.7 仿真实验与分析 41-45 4.7.1 仿真实验环境与参数设置 41-43 4.7.2 仿真结果与性能分析 43-45 4.8 本章小结 45-46 第五章 AIM-P2P 网络中协作式CACHE 策略 46-56 5.1 AIM-P2P 中协作式 Cache 策略的特点 46 5.2 协作式 Cache 的部署 46-47 5.3 协作式 Cache 存储策略 47-50 5.3.1 资源流行度分布分析 47-48 5.3.2 基于流行度分布的协作式Cache 策略 48-50 5.4 Cache 内容替换策略 50-52 5.4.1 资源流行度变化趋势分析 50-51 5.4.2 基于资源状态的Cache 内容替换策略 51-52 5.5 基于流模型的平稳下载时长分析 52-55 5.6 本章小结 55-56 第六章 结束语 56-58 参考文献 58-61 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作 61-62 致谢 62
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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信网 > 一般性问题 > 通信网结构与设计
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