基于群体智能的ABC支持型切换管理机制的设计与仿真实现

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随着网络技术的飞速发展,Internet已经成为人们工作和生活的重要组成部分。在下一代互联网NGI (Next Generation Internet)中随时随地享受高质量的网络服务已成为人们的迫切需求,因此NGI必须支持总最佳连接ABC (Always Best Connected),提供服务质量QoS (Quality of Service)保证。基于这样的背景,本文设计了NGI中ABC支持型切换管理机制。为了确保用户以最佳方式接入网络,切换决策综合考虑了网络信息的不确定性、用户QoS需求、用户偏好、用户效用、网络供应方效用以及双方公平性等问题。NGI中的网络状态信息是不精确的,针对这一问题,本文设计了相关的网络模型和数学模型,对不精确参数进行处理。为了体现用户与网络供应商之间的公平性,引入了微观经济学中的博弈论方法,为用户和网络供应商计算效用,并利用Nash均衡来兼顾双方的利益,保证切换决策对ABC的支持,在满足QoS需求的同时,使得切换结果不仅使双方的效用最大,而且最符合用户的偏好。本文使用五种群体智能算法:基于小生境微粒群的优化算法、基于含最优变异的多微粒群算法、基于变异算子与模拟退火混合的人工鱼群算法、基于人口迁移的优化算法和基于人工生命食物链的算法,寻找最优切换决策方案,为用户挑选合适的接入点。本文基于NS2 (Network Simulator 2)平台,仿真实现了上述切换模型和算法,并进行了性能评价。仿真结果表明,本文设计的切换机制是可行和有效的,在满足用户基本QoS需求的基础上,兼顾用户对网络及供应商类型的偏好,综合考虑用户和网络供应商的利益,能够较好地支持NGI中的ABC支持型切换。
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