随着移动智能终端的普及,移动互联网业务逐渐兴起并与日俱增。不同于传统通信业务,新兴的移动互联网业务普遍具有“永远在线”的特点,按照“客户端-服务器”的模式设计信息交换规则,而移动通信网络仅被作为管道来承载。这种设计范式,成为新兴业务与现有移动网络传输机制之间不匹配、不协调的主要原因之一,给移动网络和用户终端带来了巨大挑战。为了应对这种挑战,研究新兴业务的传输特点,发现其对网络的影响机理,并以此为基础设计动态适配的网络传输机制具有重要的理论意义和实用价值。本文在深入研究移动互联网业务“永远在线”特性实现原理的基础上,刻画了业务通信过程中终端和网络的交互特点,通过区分业务“永远在线”特性所需的心跳数据包和用户操作导致的内容数据包,创新性地构建出包含两种数据包特征参数的业务流量数学描述。并将国内外现有研究提出的内容数据包的各种模型分别代入所提出的业务总流量数学描述中,验证了所提模型的准确性和一般性。在此基础上,本文将业务流量与LTE(Long Term Evolution)网络无线资源占用过程相映射,得到业务触发的终端无线接入控制(Radio Resource Control,RRC)状态迁移规律,构建出网络信令负荷及终端耗电量的评估模型,进一步揭示出心跳周期、内容数据包平均间隔和RRC释放定时器对网络信令负荷及终端耗电量的影响规律。仿真分析发现,只有增大心跳周期能够达到同时降低网络信令负荷及终端耗电量的目的。基于上述研究结果,本文进一步提出了一种基于移动互联网业务心跳数据包整形的无线流量管理方法,给出了三种触发缓存心跳数据包集中发送的模式,即整形超时、缓存超载和内容数据包待传。并利用随机过程理论构建出上述三种触发模式各自发生的概率以及对应模式下网络信令负荷、终端耗电量以及时延的计算公式,最终得到流量整形之后终端的平均网络信令负荷、终端耗电量和时延表达式。仿真结果表明,所提方法不会引起用户操作产生的内容数据包的时延。并且,在保证心跳数据包平均时延不超过一分钟的情况下,网络侧RRC释放定时器无论怎么设置,运用所提方法均能显著降低终端耗电量。在RRC释放定时器小于六十秒的情况下,网络信令负荷也能同时降低。由此可见,运用所提方法能够同时降低网络信令负荷及终端耗电量,达到提升网络资源利用率和改善用户体验的目的。
暂无评论