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基于上下文感知的服务选择算法的研究

作　者: 唐昭
导　师: 张垦
学　校: 北京邮电大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 上下文感知 IMS 服务选择算法
分类号: TN919.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

近年来,随着互联网技术的迅速发展,IP多媒体系统支持的服务类型越来越多,用户可选择空间随之增大。然而,虽然服务类型的多样化和服务的大量涌现很大程度丰富了人们的生活、满足了人们的服务需求,但是服务冗余的现象也同时出现,对于如何在众多满足自己服务需求的服务中选择出最佳服务,给用户造成了一定的困扰。针对以上出现的现象,合理设计服务选择方式、设计服务选择算法、提高用户满意度、提高服务选择效率、均衡服务器负载等一系列问题成为业界关注和研究的热点。为了解决以上问题,本文提出在IMS系统中应用上下文感知技术进行服务选择的方法。上下文感知技术可以收集用户上下文信息和服务上下文信息,并对信息进行处理和存储。本文提出的服务选择方法是利用这些上下文信息帮助用户做出最佳的服务选择,同时使网络达到最佳负载平衡。基于以上思想,提出IMS系统中的服务选择架构,即在IMS系统中的归属用户服务器HSS中设计上下文管理器和服务选择执行单元。本文简要介绍了HSS模块与IMS中其他模块的交互过程,以及IMS系统会话建立过程,并详细介绍了上下文管理器和服务选择执行单元如何合作实现IMS系统的服务选择功能。同时,本文提出了该架构中使用的服务选择算法,即基于上下文感知的服务选择算法Ca-SSA,描述了算法的设计依据、设计思想、设计方法以及数据处理方式。最后搭建实验环境,运行算法,根据结果对服务选择模型及算法性能进行分析,得到的结果证明了本文所提出的方法能够根据用户的上下文信息来帮助用户从大量能够提供类似服务的服务器中选择出最合适的服务,且算法具有可行性、收敛性,系统具有一定的负载均衡能力。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-15
  1.1 研究背景与发展现状  9-12
    1.1.1 现代服务业适配层架构与接口研究背景  9-10
    1.1.2 相关架构与接口研究的发展现状  10
    1.1.3 上下文感知服务选择算法研究背景  10-11
    1.1.4 服务选择算法发展现状  11-12
  1.2 论文研究创新点  12-13
  1.3 研究生期间主要工作  13
  1.4 论文组织结构  13-15
第二章面向现代服务业的异构网络适配层架构研究  15-32
  2.1 现代服务业对通信网络能力的需求  15-20
    2.1.1 金融业  15
    2.1.2 电信业  15-16
    2.1.3 物流业  16
    2.1.4 物业管理  16-17
    2.1.5 医疗保健业  17
    2.1.6 文体娱乐业  17-18
    2.1.7 环境管理业  18
    2.1.8 现代服务业移动接入共性需求  18-20
  2.2 相关体系架构研究  20-25
    2.2.1 JAIN API  20-22
    2.2.2 SDP  22-24
    2.2.3 Ambient Network  24-25
  2.3 适配层体系架构设计  25-32
    2.3.1 系统描述  25
    2.3.2 系统物理架构框图  25-26
    2.3.3 系统逻辑结构  26-27
    2.3.4 系统功能模块  27-32
第三章 IP多媒体子系统(IMS)与上下文感知技术  32-40
  3.1 IP多媒体子系统概述  32-36
    3.1.1 IMS业务与非IMS业务的关系  32
    3.1.2 系统结构及基本原理  32-34
    3.1.3 基本会话建立  34-36
    3.1.4 负载均衡  36
  3.2 上下文感知(CONTEXT-AWARE)技术概述  36-39
    3.2.1 定义  36-37
    3.2.2 上下文建模  37-38
    3.2.3 上下文信息采集  38-39
    3.2.4 上下文信息的存储  39
  3.3 小结  39-40
第四章基于上下文感知的服务选择系统架构设计  40-48
  4.1 设计思路  40-42
  4.2 系统目标及特点  42-43
  4.3 系统结构  43-45
  4.4 主要功能单元  45-48
    4.4.1 用户管理单元  45-46
    4.4.2 服务管理单元  46
    4.4.3 上下文管理器  46-47
    4.4.4 服务选择执行单元  47-48
第五章基于上下文感知的服务选择算法研究  48-60
  5.1 服务调度概述  48
  5.2 遗传算法概述  48-50
    5.2.1 遗传算法的基本思想  48-49
    5.2.2 遗传算法流程  49
    5.2.3 应用遗传算法的关键点  49-50
  5.3 上下文感知算法体现  50-55
    5.3.1 上下文信息获取  50-51
    5.3.2 上下文信息表示  51-52
    5.3.3 上下文信息处理  52-53
    5.3.4 上下文信息权重设计  53-54
    5.3.5 简单加权法模型  54
    5.3.6 向量空间法模型  54-55
  5.4 基于上下文的服务选择算法CA-SSA设计与实现  55-60
    5.4.1 染色体编码方式  55-56
    5.4.2 适应度函数设计  56-58
    5.4.3 选择、交叉和变异  58-60
第六章算法实现及分析  60-65
  6.1 系统环境及场景设计  60-61
  6.2 负载均衡能力分析  61-62
  6.3 收敛性分析  62-65
第七章结束语  65-67
参考文献  67-70
致谢  70-71
攻读学位期间发表的学术论文  71

基于上下文感知的服务选择算法的研究

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