基于智能优化算法的海事异构通信网络资源分配研究

来源 :大连海事大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:caonima322813
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随着海上通信网络技术的高速发展,各类业务需求的增加,下一阶段的海事通信技术和网络架构的设计和研发已成为学界与业界的核心焦点。传统的海事通信网络是基于VHF,MF,HF等技术的船舶通信,海事卫星通信和远程船对船,船对岸通信,然而随着多种无线网络接入技术在海上的发展和应用,现今通信系统已经面临技术参数的瓶颈,和多种接入技术,多种网络控制和管理机制不同等多种因素的限制,如何高效的利用和整合海上通信网络的资源是现今研究的热点。当前的海上无线通信网络与技术呈现出多种海事网络协同通信,并整合化、泛在化的演变与发展趋势。利用海上现有的多类型无线通信网络通过协同和融合实现可行的异构网络体系架构,使异构网络补充满足需求的海事移动通信服务,实现中心控制网络的统一管理,以便全面发挥他们各自的优势和特点,避免海上因网络不能融合形成的信息孤岛。基于海事网络种类多元化的情况,海事异构网络架构下,无线资源分配中涉及的一个核心问题是智能的网络选择技术。海上网络的选择无论从网络供应还是用户体验角度分析,都要全局考虑网络的多种因素,如链路传输速率,网络带宽,数据延迟和成本等。海上不同的无线通信网络中这些因素不同甚至相差很大,如何根据船舶所处环境合理的选择接入网是一个急需解决的问题。本文采用一种多属性综合决策方法来解决网络选择的问题。该方法是一种结合了粗糙集与层次分析法的综合主客观决策的算法,粗糙集理论被用作客观决策方法,层次分析法来做主观决策,由综合决策的理念融合主客观决策方法,使结果既趋向主观决策,又在客观数据走向之下。由于该算法不仅把网络的客观属性放在考量范围内,还兼顾了用户主观习惯与业务需求,因此避免海上通信用户依赖个人偏好选择网络性能较差的通信方式。本文主要解决的问题是多个网络覆盖同一区域如何选择接入网的问题,并在选择后对网络中的数据传输模型进行仿真,针对不同的多属性决策方法进行对比。但是,虽然异构网络服务质量得到了优化,但网络资源分配还面临着如何让每个异构网络的使用者获得响应时间满意度的挑战。在异构网络覆盖的同一区域存在的多个节点选择同一网络时,节点发送数据分组的先后顺序造成了资源分配不均现象。要对一个网络性能进行优化,在一定程度上使整体的响应时间变小非常必要,因此本文在随后的章节中针对提出的海事通信异构网络架构,定义了一种衡量满意度的标准,这是之前未被提出过的,在海事通信业务日渐繁杂的情况下,能够更加全面、有效地评估各种资源优化方案的满意度,并基于该标准提出了响应时间满意度算法并进行了仿真。
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