【摘要】：即時消息業(yè)務(wù)(以下簡稱IM業(yè)務(wù))是互聯(lián)網(wǎng)(特別是無線互聯(lián)網(wǎng))中最常見,最重要的業(yè)務(wù)之一。IM業(yè)務(wù)包含在線信息更新、實時消息傳遞兩種服務(wù)。低時延傳輸是IM業(yè)務(wù)最重要的性能要求,是IM業(yè)務(wù)良好運行的前提。然而,在線信息更新服務(wù)中,現(xiàn)有的小數(shù)據(jù)包周期性發(fā)送的傳輸模式會打斷運行IM業(yè)務(wù)的設(shè)備(特別是移動設(shè)備)的休眠,造成高能耗;采用多跳傳輸可以有效地降低設(shè)備的發(fā)送功率,減小能耗,卻又會帶來數(shù)據(jù)傳輸時延增大等新問題。在實時消息傳遞服務(wù)中,IM業(yè)務(wù)用戶同時使用一個或多個子業(yè)務(wù)(如視頻會話、語音會話、文本會話等),低時延傳輸意味著使用戶的時延感知低。然而,每個子業(yè)務(wù)的時延性能、用戶對子業(yè)務(wù)種類的使用偏好\當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)情況都會對用戶的時延感知造成影響。本學(xué)位論文針對無線網(wǎng)絡(luò)中的IM業(yè)務(wù),研究在線信息更新服務(wù)、實時消息傳遞服務(wù)的低時延傳輸技術(shù)。針對在線信息更新服務(wù),研究在能量捕獲供電的無線多跳網(wǎng)絡(luò)中,移動設(shè)備(以下簡稱MD)在能量受限且存儲的能量動態(tài)變化的情況下的數(shù)據(jù)傳輸方式和時延最小的中繼節(jié)點選擇方法。為減輕能量限制,設(shè)計了降低中繼節(jié)點能耗的新的聚合轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)傳輸方式,中繼節(jié)點在其不傳輸時接收其它節(jié)點傳給它的數(shù)據(jù)包,在其傳輸時將所有數(shù)據(jù)包打包一齊發(fā)出。為尋找使時延最短的中繼節(jié)點選擇方案,建立了以能耗為限制,最小數(shù)據(jù)包平均端到端時延為目標(biāo)的優(yōu)化問題。為解決優(yōu)化問題求解過程中的非因果難題,將無限時長的最優(yōu)中繼選擇問題轉(zhuǎn)化為有限狀態(tài)數(shù)的馬爾科夫決策過程。為兼顧求解復(fù)雜度低和決策最優(yōu),提出了離線生成“系統(tǒng)狀態(tài)—時延最小的中繼選擇決策”查找表和在線使用查找表快速生成時延最小的中繼選擇決策的完整方法。這樣就以離線的方式完成大計算量的查找表生成工作,獲得每個狀態(tài)的最優(yōu)中繼選擇決策;在線生成中繼選擇決策只需進(jìn)行查表操作,復(fù)雜度低,速度快,滿足實時性要求。針對實時消息傳遞服務(wù),研究在一個IM業(yè)務(wù)用戶同時使用多個子業(yè)務(wù)的情況下的用戶時延感知評價模型,并依據(jù)此模型設(shè)計低時延的數(shù)據(jù)調(diào)度算法。為度量子業(yè)務(wù)對用戶時延感知的影響大小,定義了子業(yè)務(wù)的關(guān)注度。并依據(jù)用戶每一時刻只能關(guān)注一個實時子業(yè)務(wù)的特點,判定關(guān)注度最高的子業(yè)務(wù)為用戶當(dāng)前關(guān)注的子業(yè)務(wù),稱為用戶的代表業(yè)務(wù)。為比較不同類型的子業(yè)務(wù)的時延性能,定義了子業(yè)務(wù)的歸一化評分。為度量用戶時延感知,定義用戶代表業(yè)務(wù)的歸一化評分為代表業(yè)務(wù)質(zhì)量。為跟蹤用戶關(guān)注的子業(yè)務(wù),設(shè)計了子業(yè)務(wù)關(guān)注度更新過程,依據(jù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)變化,實時跟蹤用戶行為。利用上述用戶時延感知評價模型,設(shè)計了最小代表業(yè)務(wù)質(zhì)量優(yōu)先的調(diào)度算法,該算法分為兩步,首先選擇用戶時延感知最差的用戶,然后對該用戶的所有子業(yè)務(wù)依據(jù)它們的關(guān)注度大小選擇一個子業(yè)務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。此算法可以有效的分配資源給對用戶時延感知影響大的子業(yè)務(wù),降低網(wǎng)絡(luò)中所有IM業(yè)務(wù)用戶的最大時延,實現(xiàn)低時延傳輸?shù)耐瑫r還兼顧了 IM業(yè)務(wù)用戶之間時延感知的公平。
【圖文】：

考慮ＩＭ業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芎膯栴}主要因為ＭＩＭ業(yè)務(wù)比重日益增大。ＭＩＭ業(yè)務(wù)在移動設(shè)備（Ｍｏｂｉｌｅ邋Ｄｅｖｉｃｅｓ，邋ＭＤ）大多以電池供電，且其主要的能耗是用于數(shù)據(jù)傳輸，所以設(shè)傳輸技術(shù)以保證其適應(yīng)ＭＤ的低能耗要求也是重中之重。同時（Ｅｎｅｒｇｙ邋Ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ，邋ＥＨ）作為移動設(shè)備能量來源的趨勢愈發(fā)電池供電網(wǎng)絡(luò)一樣對數(shù)據(jù)傳輸有低能耗要求外，ＥＨ供電的網(wǎng)備的動態(tài)性。因此，動態(tài)能量儲備下的低能耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)是的一大挑戰(zhàn)。逡逑滿足ＩＭ業(yè)務(wù)上述的要求、應(yīng)對在ＭＤ上支持ＩＭ業(yè)務(wù)的趨勢對ＩＭ的業(yè)務(wù)特征進(jìn)行分析。如圖１－１所示，ＩＭ業(yè)務(wù)包含兩種信息更新和實時消息傳遞［６］。其中，在線信息更新服務(wù)用于接收信息，有索取和訂閱兩種方式；而實時消息傳遞服務(wù)則用來傳，這些信息有視頻會話、語音會話和文本會話三種形式。逡逑業(yè)（ＩＭ）逡逑

為了評估前文中所述ＩＭ業(yè)務(wù)需求是否得到滿足，需要明確ＩＭ業(yè)務(wù)中在線逡逑信息更新和實時消息傳遞兩種服務(wù)的性能指標(biāo)。逡逑在線信息更新服務(wù)的主要性有兩種，分別為能耗和更新時延，如圖１－２逡逑所示。其中，能耗性能主要是ＭＩＭ業(yè)務(wù)中所考慮的。逡逑？能耗。Ｍ１Ｍ業(yè)務(wù)運行在ＭＤ上，ＭＤ的活躍狀態(tài)、休眠狀態(tài)切換及能耗如圖逡逑１－３所示。其中ｒ為從活躍狀態(tài)到休眠狀態(tài)所需的靜默時間。由圖可見，每逡逑當(dāng)有數(shù)據(jù)需要傳輸時，ＭＤ切換至活躍狀態(tài)；如果ＭＤ在數(shù)據(jù)傳輸后的ｒ時逡逑間內(nèi)無數(shù)據(jù)傳輸，，ＭＤ切換至休眠狀態(tài)。因此，ＭＤ能耗的影響因素為１）逡逑在線信息的更新頻率；２）進(jìn)入休眠前的靜默時間長度Ｆ；邋３）邋ＭＤ的傳輸功逡逑３逡逑
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP393.0

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 施炎;;構(gòu)建低時延金融網(wǎng)絡(luò)[J];電信技術(shù);2018年03期

2 李少華;;淺析5G網(wǎng)絡(luò)低時延特性及優(yōu)化措施[J];電子世界;2018年24期

3 王理;朱宏;舒敏惠;;手游在FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)的空口時延優(yōu)化分析[J];郵電設(shè)計技術(shù);2018年08期

4 宋國海;;VoLTE呼叫端到端接通時延分布分析[J];信息通信技術(shù)與政策;2018年09期

5 王茜;隆克平;程時端;張潤彤;;Internet網(wǎng)絡(luò)的TCP友好控制機制[J];計算機科學(xué);2002年03期

6 黃海峰;;低時延成5G時代LTE網(wǎng)重要“賣點”? 華為首個實驗室催熟產(chǎn)業(yè)[J];通信世界;2018年18期

7 劉鵬;;5G超低時延技術(shù)分析[J];通信電源技術(shù);2018年10期

8 黃海峰;;5G智慧醫(yī)療已在路上 網(wǎng)絡(luò)與時延是關(guān)鍵[J];通信世界;2019年13期

9 鄭慶國;劉雅;;VR終端時延和帶寬需求分析[J];移動通信;2017年23期

10 何杰;肖琨;周忠瑤;;考慮中繼時延的協(xié)作中繼選擇方法[J];數(shù)據(jù)采集與處理;2018年06期

相關(guān)會議論文 前2條

1 李寶鑫;胡鋼;;EFEC技術(shù)中交織方案的實現(xiàn)[A];2006中國西部青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

2 徐天;尚長順;;交換設(shè)備信令轉(zhuǎn)接時延測試相關(guān)探討[A];《智慧城市與軌道交通2018》--第五屆全國智慧城市與軌道交通科技創(chuàng)新學(xué)術(shù)年會論文集[C];2018年

相關(guān)重要報紙文章 前8條

1 朱強;提高WCDMA基站傳輸效率的策略[N];人民郵電;2005年

2 武云峰;SPN：5G時代超低時延承載網(wǎng)絡(luò)[N];人民郵電;2017年

3 中國通信業(yè)知名觀察家 項立剛;5G六大新能力與出版業(yè)面臨的沖擊和機遇[N];中國出版?zhèn)髅缴虉?2019年

4 中國移動通信研究院 李晗　王磊 王敏學(xué);LTE的抉擇：PTN向L3功能演進(jìn)[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2011年

5 張陽;5G全產(chǎn)業(yè)，有哪些新理念和新方向？[N];人民郵電;2019年

6 工業(yè)和信息化部電信研究院科技委副主任 雷震洲;LTE面臨三種抉擇[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2009年

7 北電網(wǎng)絡(luò) 朱強;給提高WCDMA基站傳輸效率支招[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2005年

8 中興通訊 楊風(fēng)麗;助力5G業(yè)務(wù)提前商用[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2016年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 魏杰;時延敏感的云計算虛擬資源調(diào)度方法研究[D];北京郵電大學(xué);2018年

2 辛建波;基于以太網(wǎng)的變電站自動化系統(tǒng)時延不確定性研究[D];華中科技大學(xué);2005年

3 郭棉;基于差分隊列服務(wù)（DQS）的融合網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保障研究[D];華南理工大學(xué);2012年

4 蘆翔;智能電網(wǎng)中安全可靠的通信系統(tǒng)的構(gòu)建[D];西安電子科技大學(xué);2013年

5 王文杰;面向車聯(lián)網(wǎng)安全應(yīng)用的數(shù)據(jù)廣播技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2017年

6 景文鵬;異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)面向業(yè)務(wù)質(zhì)量保障的節(jié)能優(yōu)化策略研究[D];北京郵電大學(xué);2017年

7 楊帆;分組調(diào)度算法及接入允許控制算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2002年

8 楊瓊;車輛自組織網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議的研究[D];東南大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 信曉峰;面向即時消息業(yè)務(wù)的低時延傳輸技術(shù)[D];浙江大學(xué);2019年

2 丁少偉;時延測試向量產(chǎn)生方法的研究[D];湖南大學(xué);2014年

3 孫延歡;海量機器通信中的下行傳輸策略研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2018年

4 崔敏玉;基于時延QoS要求的多載波中繼能量收集系統(tǒng)的資源分配[D];山東大學(xué);2018年

5 史晨華;基于邊緣計算的5G低時延高可靠業(yè)務(wù)卸載策略研究[D];西安電子科技大學(xué);2018年

6 趙芳菲;面向5G的低時延高可靠通信關(guān)鍵技術(shù)的研究與仿真[D];北京郵電大學(xué);2018年

7 劉越;低時延場景下的資源分配策略研究[D];北京郵電大學(xué);2018年

8 胡燕儒;基于時延需求及可靠性的D2D資源配置方案研究[D];西南交通大學(xué);2018年

9 郭勝凱;面向在軌服務(wù)下的不定大時延遙操作系統(tǒng)研究[D];北京郵電大學(xué);2018年

10 歐陽衛(wèi)平;基于無限時域隨機控制的時延感知預(yù)編碼設(shè)計[D];北京郵電大學(xué);2018年

本文編號：2679207