实时语音业务在无线移动网络中的性能测量和分析

实时语音业务在无线移动网络中的性能测量和分析

黄茜[1]2002年在《实时语音业务在无线移动网络中的性能测量和分析》文中研究说明随着无线移动通信技术和Internet的迅猛发展,在无线网络上用IP承载语音业务(VoIP,Voice over IP)得到日益广泛的应用。由于无线网络带宽较低,并且用户经常处于移动状态,而VoIP对网络传输时延、延时抖动等特性非常敏感。因此,在无线移动网络中,为实时语音业务提供服务质量尤为必要。目前,国内外对无线移动网络中QoS的研究主要集中在理论模型的探讨和协议设计上,还没有针对实时语音业务在实际无线移动网络环境中传输性能的研究。 本文主要研究实际无线移动网络中实时语音业务的传输性能,首先,本文提出一种新的量化无线移动网络中实时语音业务QoS性能参数的方法,设计实现了相应的测量分析工具,对无线网络中实时语音业务QoS的参数进行测量。通过不同网络环境的仿真测试证明,本文提出的测量方法及测量分析工具有效可行。然后,本文对无线移动网络中实时语音业务的传输性能参数进行实际的测试、分析和评估,考察使用DiffServ为实时语音业务提供QoS,改善移动节点越区切换性能的方法。本文的研究工作填补了实际无线移动网络环境中实时语音业务性能研究的空白,为进一步研究如何提供无线网络中的QoS提供了参考。 论文第一章讨论了无线移动网络实时语音业务QoS研究的相关背景知识,对基于IPv6的VoIP、移动IPv6及QoS模型进行了阐述。 第二章详细介绍了量化无线移动网络中实时语音业务传输性能参数的方法,实现了相应的测量分析工具,并且提出了一种新的时钟校准算法。 第叁章首先给出测试网络的拓扑结构和网络环境,用实际测试结果验证测量方法的正确性,然后对无线移动网络中实时语音业务的传输性能进行测试、分析和评估。 第四章引入区别服务模型(DiffServ)来提供QoS支持,通过实测比较,验证了DiffServ对实时语音业务QoS的改善。 第五章是全文的总结,并提出了下一步的工作。

佚名[2]2003年在《通信》文中研究指明TN91 2003050849PC与P LC在自由口模式下的串行通信/韩宝彬(西安电子禾书比大学)刀通信技术.一2003,(5)一25一26介绍了在自由口模式下5 iemens公司57一200系列可编程逻辑控制器(Miero PLC)与PC机的通信机制,

佚名[3]2006年在《通信》文中认为TN912006051037基于扩频载波通信的远程传感系统/龙成光,李斌(西北工业大学航海学院)//微处理机.―2005,26(6).―83~86.利用电力线扩频载波通信技术实现对远程传感信息的监测是一种经济的方案,该文设计了基于单片机89C51和扩频载

佚名[4]2003年在《通信》文中进行了进一步梳理TN91 2003040847在Windows CE下实现串口通信/刘鑫,陈峰,李瑾(大连铁道学院))I通信技术一2003,(1)一36一37,44首先简单介绍了在W indows CE下设备驱动程序的访问方式,然后详细介绍了在Window、CE下实现串

肖俊[5]2016年在《面向VoIP服务质量的无线网络关键技术的研究及应用》文中研究指明随着IEEE 802.11无线网络的广泛部署,越来越多的无线应用和服务出现了。IP承载语音技术(VoIP)是以分组形式传输的实时语音业务,它利用了互联网的特点,可以提供多元化的语音服务,并且易于开发和部署,所以在无线网络中的VoIP应用服务具有一定的商业潜力。虽然VoIP在有线网络里已经是很成熟的技术,但是在无线网络里又有了新的挑战。为了支持VoIP业务的服务质量,本文围绕无线局域网在承载VoIP业务时存在的叁大问题,切换、容量、呼叫准入控制,展开了详细的研究工作。无线网络中的切换问题是由语音用户的移动性引起的。当语音用户在无线接入点之间移动时会发生切换,在切换的过程中会发生数据连接中断而产生切换时延。当切换时延过大时会影响VoIP的服务质量,本文分析了产生切换时延的原因和影响因素。为了减少切换时延对VoIP业务的影响,本文提出了一个基于预扫描的快速切换算法,该算法能预先扫描选择下跳接入点,比原始的切换方法能减少切换时延。在此基础上,本文又提出了一个基于行为预测的快速切换算法。该算法将接入点信息以切换序列的方式存放在缓存中,通过使用马尔科夫过程模型和指数加权移动平均模型对移动站点的下跳接入点进行预测,使得移动站点可以切换到其行为路径上的接入点,避免短时切换。该算法能在降低切换时延来满足VoIP时延要求的同时,减少不必要的短时切换,对有移动规律的站点能准确预测其移动路径上的接入点。无线网络中的语音容量是在搭建VoIP系统时的一个重要指标,本文对语音业务的容量进行了分析,分别在固定比特率语音流、可变比特率语音流、隐藏终端模式下和网络重传情况下等四个方面分析了无线局域网的语音容量,提出了容量分析模型,并分析了影响语音容量的因素。无线网络中上下行的流量不平衡导致语音容量有限,虽然IEEE 802.11e协议对实时业务提供了服务质量的支持,但并没有提出改进容量的方法,因此本文对增强分布式信道接入模式下的语音容量做了分析与优化。本文提出了基于时延约束和丢包率约束的容量优化分析模型,通过设定不同的最小竞争窗口、仲裁帧间间隔和发送机会限制来区分接入点和站点,使得接入点更易获取信道来发送数据,缓解了接入点处的瓶颈压力从而增加了语音容量。无线网络中的呼叫准入控制是保障VoIP服务质量的有效方法,本文提出了一个基于资源动态调整的呼叫准入策略。当网络资源紧张时,通过加大语音终端的组包间隔来降低当前语音呼叫的QoS等级,为新建呼叫或切换通话提供接入的资源;当有资源空闲时,通过降低语音终端的组包间隔来提高当前语音呼叫的QoS等级,提高网络带宽的利用率。该呼叫准入控制策略能在有效的使用信道资源的同时,提升语音容量,并支持切换通话的接入。最后结合实际的工程项目,本文提出了一个基于无线网络VoIP技术的铁路货运调度电话系统,研究设计了系统的网络架构和功能架构,在货运铁路实验线上部署了电话系统,通过实验分析了系统的性能,验证了在铁路货运调度电话中使用VoIP技术的可行性。

佚名[6]2005年在《通信》文中指出TN91 2005020754 数据业务自相似特性研究/宋美娜,段云峰,宋俊德,王进(习晾邮电大 学)11通信学报一2004,25(8)一150一155 合适的业务源模型能够在建立理论分析模型或进行系统性能仿真时,使 网络系统性能评价更加准确.自相似特性

徐斌阳[7]2006年在《无线资源管理及业务QoS保障机制研究》文中认为无线业务应用的快速增长一方面造成无线资源短缺,另一方面对无线系统的资源管理机制的有效性提出更高的要求。对于给定业务应用需求,如何提高无线资源利用效率一度成为无线资源管理研究的热点,而且也是本文研究的出发点。本文针对面向无线业务承载的无线资源管理算法及业务QoS保障机制展开研究。针对第叁代移动通信系统WCDMA的交互类分组数据业务应用,本文对采用不同扩频因子专用传输信道承载分组数据业务的分组调度机制进行了研究,提出了一种基于MAC业务量测量的分组调度算法。该算法通过对用户分组在不同传输速率专用传输信道上的信道切换来提高信道利用率和减小分组传输时延。为了在HSDPA中实现对混合业务的有效支持,本文设计了一种提供业务QoS区分和QoS保障的资源分配方案。该方案通过由业务QoS要求和所得QoS水平确定的分组队列优先级来分配系统资源,为不同QoS要求的分组队列提供所需的资源份额,从而实现系统资源的合理分配,在提供业务可靠QoS保障的同时获得最大系统容量。针对多媒体业务应用,本文对无线资源管理机制的资源分配公平性问题进行了研究,提出了一种建立在多个QoS参数上的QoS需求公平性准则。以分组调度算法QoS需求公平性为例,本文提出了一种基于随机过程、概率统计的分组调度算法QoS需求公平特性理论分析模型。并对两种具有吞吐量最优特性支持实时多媒体业务应用的分组调度算法在典型语音和视频多媒体应用环境下的QoS需求公平性进行了理论分析。在此基础上,提出了一种有效改善QoS需求公平性能的M-Exp分组调度算法,以提高不同类型业务间的服务公平和系统容量。以上研究均是对系统内的资源进行优化利用。一种基于频谱感知的认知无线电系统可以通过频谱共享方式优化利用系统间的无线频谱资源。本文对采用“主—从”工作模式认知无线电系统承载实时和非实时混合业务的频谱分配和分组调度算法进行了研究。为了在动态可用频谱资源下为实时业务提供QoS保障,本文提出了一种根据可用频谱数量变化自适应调整实时业务和非实时业务之间的资源配额来为实时业务提供可靠QoS保障的频谱自适应分组调度算法。该算法在为实时业务提供QoS保障的同时,通过利用非实时业务多用户分集提高系统频谱利用效率。此外,本文针对认知无线系统干扰约束条件下的联合功率控制机制进行了研究,提出一种应用在限制区内考虑业务传输速率需求的多用户联合功率控制方案。同认知无线电典型系统无线区域网协议提案中的两种联合功率控制方案相比较,该方案能在满足干扰约束前提条件下提供更可靠业务QoS保障,同时获得更大系统容量。

佚名[8]2006年在《通信》文中研究说明TN912006030666基于特征点的整数小波目标跟踪方法的研究/王丽荣,申铉国,王延杰(吉林大学通信工程学院)//光学技术.―2005,31(3).―401~404.基于提升方法的整数小波变换的诸多优点,以Harr整数小波变换为例,提出了动态目标跟踪

郝毅[9]2015年在《面向无线异构网络融合的性能优化及效益化运营》文中研究指明本论文研究和讨论了目前我国异构无线网络研究和应用的现状,分析了关键技术和推进方案,探讨了对现有网络规划理念的影响,并对相关问题给出策略建议。为了更好地研究在异构网络下的各接入网络中用户业务模型对资源的消耗,提出了一种异构网络下面向混合业务多QoS的业务量算法,该算法以各种接入网络中的混合业务为基础,以保障异构网络各接入网络中混合业务所需的QoS为前提,从业务识别的角度进行业务量的精确评估。根据业务激活用户数评估不同用户规模的业务量带宽需求,指导网络规划合理扩容。在资源优化角度上如何进行网络资源的优化配置,成为保证用户业务QoS的关键所在。本文对GPRS/EDGE混合业务网络的资源配置进行了策略研究,分别为静态信道配置和动态信道配置策略。其中包含了语音业务优先分配算法、基于统计的长期分配策略和基于业务属性的短期调整策略叁种算法及其应用。根据目前移动四网优化协同和互联互通的现状,为提升WLAN和蜂窝网相互融合、优势互补,提出了切合实际的优化措施并参与了部署和实施,解决了WLAN热点“热布冷用”的问题。通过对四网结构进行部分改造升级,使用户在使用WLAN的时候达到无感知切换,并根据用户特点推送适合用户的业务套餐,实现网络间平滑切换,实时提示客户业务类型及业务使用情况,针对不同客户推送适合客户的业务,有效提升客户满意度及分流2G网络手机流量。

宁磊[10]2016年在《异构蜂窝网络移动性管理方法研究》文中认为高性能移动终端的迅猛发展以及针对移动设备优化的在线资源的逐渐丰富开启了移动互联网应用的新纪元。同时,移动数据业务占全球移动业务总流量的比例越来越高,而其中大部分的业务请求发起于室内、商业中心和体育场等人口密集区域,统称为热点地区。为了解决由于热点地区复杂的信道环境和密集的业务请求而导致的用户服务体验下降问题,在4G长期演进(Long Term Evolution, LTE)的基础上,一种增加热点地区覆盖深度的异构蜂窝网络(Heterogeneous Cellular Networks, HCN)技术被提出。HCN在LTE宏蜂窝中大规模同频部署小蜂窝;小蜂窝具有低功耗、低成本的特点,但是其覆盖范围较小且回程链路带宽受限。所以,HCN需要更加灵活、高效的无线资源配置,而作为无线资源管理重要组成部分的移动性管理(Mobility Management,MM)方法是支持移动终端能够在HCN中不间断获取服务的关键技术之一。本文主要研究面向HCN的MM方法,为提高热点地区网络容量提供技术支撑。MM是针对HCN覆盖下用户移动行为特点设计的,其管理效果和服务性能紧密地依赖于用户移动行为。热点地区环境具有密集的建筑结构和复杂的道路拓扑,所以需要分析热点地区的用户移动特征从而辅助MM方法设计。本文采用隐式马尔科夫模型(Hidden Markov Model, HMM)进行用户移动特征分析,给出该场景下用户轨迹的移动频率、自相似性和长尾效应,为后续针对这些特征设计的MM的深入研究提供指导方向。此外,MM算法评估需要关注多用户和多小区下的系统性能,为了更加有效地衡量MM算法,给出了HCN动态系统级仿真流程与相关参数。MM涉及用户搜索网络、网络寻呼用户和用户在不同小区间游走叁个管理过程,分别对应本文的叁个主要研究内容:物理小区识别(Physical Cell Identification, PCI)方法、跟踪区域(Tracking Area, TA)优化调整方法以及切换管理方法。用户在开机或者掉线后需要进行网络搜索,小蜂窝的大规模部署使得用户在小区搜索过程中有限的PCI号难以保障完全区分相邻的小区。所以,针对PCI受限问题,提出一种基于动态模糊分层的小区识别方法,优先分配PCI给用户活跃程度较高的小区。针对网络运行中存在的PCI冲突与混淆问题,提出一种基于用户活动状态的PCI邻区调整方法,优先调整热点区域的PCI冲突与混淆。仿真结果说明所提方法在PCI冲突与混淆负载率、系统切换失败概率和系统利用率具有较好的性能优势。用户在接入网络后,当有业务到达时,网络需要在多个小区中寻找用户。系统的最大寻呼负荷限制了TA内的小区数,所以小蜂窝较小的覆盖半径减少了TA范围,增加了用户位置更新信令开销。针对TA优化调整问题,提出一种基于社团检测的位置管理方法,将属于同一社团的小区划分为同一跟踪区域。仿真结果说明所提方法在位置更新率、小蜂窝利用率、系统新呼叫阻塞率和利用率具有较好的性能优势。当用户和网络处于业务连接状态时,不可避免地在不同小区间游走,此时用户需要请求接入其他小区以保持网络连接状态。小蜂窝的同频部署和较小的覆盖范围可能使得用户游走时小区信号质量急剧下降而产生业务中断,或者快速频繁地在两个小区间进行切换。针对切换优化问题,提出一种具有行为感知的切换管理方法。该方法利用HMM学习用户移动轨迹,预测用户下一个路径点,进而给出切换决策方案。针对热点地区用户存在群体移动的特点,根据多用户业务请求与网络之间的匹配度,提出一种面向用户服务质量(Quality of Service, QoS)的群组切换方法。仿真结果说明所提方法降低了切换失败概率和乒乓效应,提高了小蜂窝利用率和系统利用率。

参考文献:

[1]. 实时语音业务在无线移动网络中的性能测量和分析[D]. 黄茜. 电子科技大学. 2002

[2]. 通信[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2003

[3]. 通信[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2006

[4]. 通信[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2003

[5]. 面向VoIP服务质量的无线网络关键技术的研究及应用[D]. 肖俊. 北京交通大学. 2016

[6]. 通信[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2005

[7]. 无线资源管理及业务QoS保障机制研究[D]. 徐斌阳. 电子科技大学. 2006

[8]. 通信[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2006

[9]. 面向无线异构网络融合的性能优化及效益化运营[D]. 郝毅. 南京邮电大学. 2015

[10]. 异构蜂窝网络移动性管理方法研究[D]. 宁磊. 哈尔滨工业大学. 2016

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实时语音业务在无线移动网络中的性能测量和分析
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