● 摘要
互联网的快速发展与移动通信对综合业务的需求，共同促进了下一代移动互联网及相关技术的发展，如3G/4G移动通信技术、IPv6技术和移动IP技术等。业务需求与网络建设发展有效促进了互联网应用向多元化发展的同时，也为移动互联网支撑技术研究提出了新的挑战。一方面，多种制式、重叠覆盖的移动/无线网络的大规模部署，为用户提供丰富的网络接入环境的同时，增加了网络选择和使用的复杂性。不同制式的通信系统在覆盖范围、通信频带、接入速率、可用带宽、传输时延、使用费率等方面存在很大的差异。另一方面，移动IP为终端提供了基于IP的移动性管理服务，它允许移动节点使用不变的IP地址在不同的子网间进行切换并进行通信。但是，移动IP所提供的管理服务是面向IP地址管理的、无质量保障的位置接入服务，终端在移动过程中存在切换延迟和切换丢包等现象，这对于不断增长的应用服务质量要求来说，是不能忽视的。如何为终端提供高质量的、基于IP的移动性管理服务，如何支持用户在不同的异构网络之间自由移动的同时，保证服务质量，成为迫切需要解决的问题。面对上述两方面的挑战，如何在多制式、异构网络中选择最佳的网络接口，根据用户的应用需求和喜好选择“最感兴趣”的网络或者自动的选择“最优”的承载网络，如何设计切换协议和方法，如何有效利用网络资源，确保移动节点正在进行的服务在切换之前和切换之后享有相同的网络服务质量，成为近年来移动性管理领域中的研究热点。为了实现有质量保障的垂直切换过程，对切换环境下的资源监测和决策服务的研究必不可少。本文是研究如何设计并实现垂直切换过程中的资源监测及决策服务（简称VHMD: Vertical Handover Monitor & Decision）系统，为移动节点完成有质量保障的垂直切换过程提供必要的支持和服务。研究工作和成果主要体现在以下几个方面：1.提出了用于实现有质量保障的垂直切换过程的资源监测及服务（VHMD）系统总体框架；2.研究了基于移动节点的无线网络资源信息收集方法，实现了对多制式网络环境中的网络配置、性能数据的采集、分类和管理；研究了基于IP的垂直切换过程，实现了对垂直切换过程的监控和管理；设计并实现了VHMD系统中的资源监测子系统。3.研究了基于时间序列的预测分析方法/模型，实现了对采集的网络性能数据的预测分析；研究了切换决策支持方法/策略，实现了对移动节点切换方向的预测；设计并实现了VHMD系统中的决策服务子系统4.搭建了测试环境，验证了VHMD系统中的关键技术/算法。