有关于终端通信协议及机制、虚拟终端资源优化对策

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摘自：毕业论文范例www.7ctime.com
摘 要：在泛在网环境下，多种无线技术不断发展、不断共存，为数据传输和业务的实现提供了条件，同时，用户对高带宽、高效率的业务需求不断增加，这为不同网络和不同终端协作通信带来了挑战，而虚拟终端作为一项新兴的无线技术，能够通过协同通信实现功能互补和通信异构融合，对提供高质量、高带宽业务具有重要意义。本文主要对虚拟终端通信协议及机制、虚拟终端资源优化策略进行了探讨。
关键词：虚拟终端；通信协议；机制；资源优化
中图分类号：TN929.5
随着无线技术的日臻成熟和市场需求的不断增加，不同层次的无线技术的相互融合促进了无线泛在网络的形成。在泛在网络环境下，技术的发展和用户需求的提高使终端设备的种类和数量都逐渐增多，虚拟终端技术在这种背景下应运而生，它以自身无可比拟的优势得到了广泛的关注。虚拟终端技术能够在无线泛在网络环境下，使处于不同网络中的设备间通过协同通信和功能互补，形成一个能力增强的有机整体，从而实现功能整合、资源整合和业务的多样化，提高用户的体验质量。
1 虚拟终端通信协议及机制
在虚拟终端网络中，其系统构架的目的主要是通过连接不同网络中的设备实现不同类型终端之间的相互融合，从而使用户能够统一管理虚拟终端。在虚拟终端的实际应用中，由于各个用户和设备具有移动性，所以，各终端之间的聚合必须根据其自身位置和网络情况，这就需要利用各种通信协议和机制来实现。

1.1 设备发现机制

在虚拟终端系统中，设备发现机制是最重要的组成部分。虚拟终端中设备信息的及时更新和最优设备的数据传输都需依靠高效的设备发现机制。目前，虚拟终端发现技术主要采用的是发展较为成熟的蓝牙技术，这就需要对蓝牙连接建立机制进行分析，从而提高设备的发现效率，另外，蓝牙技术还可以与其他技术相结合，并且能更快的实现设备的发现过程。
在虚拟终端技术中，除了蓝牙技术可以实现设备的发现过程，短距离无线技术也可以用于虚拟终端中设备发现，比如 UWB、Zigbee等。UWB近年来在虚拟终端中的应用越来越广泛，它是采用非正弦波窄带脉冲传输数据，持续时间非常短，同时具有频谱范围、发送功率低、传输速率高、通信范围小等特点；Zigbee作为一种新兴的无线接入技术，具有功率低、速率低的特点，设备通过组建网状网以多跳方式通信，其拓扑网络具有良好的自愈能力，但是传输速率比较低。

1.2 设备认证机制

设备认证机制能够确保在不同网络间数据传输的安全性，是保证网络通信安全的必备条件。设备认证是指请求发起方向对方发送明，验证其真实有效性，并获取接入许可的过程。当前，用于虚拟终端系统的认证技术有基于证书的认证方式、将认证信息分布在各节点中的认证方式等。当虚拟终端处于移动的环境中，利用周围环境信息认证存在一定的难度和复杂性的时候，可用传统的基于证书的认证方式；可根据设备自身具有的自组织功能采用将认证信息分布在各节点中的认证方式，实现完全分布认证策略，不过设备间通信协议需要轻度截荷。虚拟终端中，设备高度异构，且可能处于漫游的状态，这个时候可以融合网络构架和协议。必须注意的是，每个认证方法的特性是不同的，认证方式的选择必须根据虚拟终端的特点来选择最为合适的认证方式，从而更好的实现快速认证。

1.3 设备注册机制

由于在虚拟终端中设备和网络高度异构，且移动性比较强，所以对设备注册的过程要求很高，设备注册过程既要满足网络的安全性，又要支持网络异构融合和设备的移动性。目前，虚拟终端中，设备的数量和种类很多，可以针对这种情况对虚拟终端中设备进行编号，采用基于ID的移动IP网络中的注册协议，最大限度的缩短设备的注册过程，也可以采用安全的注册协议满足资源受限设备的需求。如果虚拟终端用户处于漫游的状态，可以通过将认证和注册整合的方法，实现认证注册一体化，从而节省时间，减少通信过程时延。当前，异构网络融合和终端设备的移动性是虚拟终端系统面临的两大难题。
2 虚拟终端资源优化策略
虚拟终端的目的是实现不同网络之间的融合，充分利用不同的网络资源为用户提供多样化的业务服务，在实际应用过程中，终端移动性造成设备聚合和重构，因此，必须选择合适的方法完成设备的聚合和重构，采用不同的策略，将网络中现有的资源进行合理论文导读：是通过定义备选方案及属性的效用函数来决定接入网络的。这三种是常用的输入决策算法。2.2博弈论算法博弈论算法是应用数学方法来决定在给定情况下如何虚拟终端资源进行最优化的输出。用户在无线网络中的行为策略能够建模为博弈论，用户是博弈决策者，可自己决定采用的测量方法、策略机制来竞争网络资源。一般情况下，博
的分配和整合，提高网络资源的利用率，实现虚拟终端资源优化。

2.1 联合资源管理

联合资源管理研究的主要方向是无线网络接入的控制策略。在异构网络环境下，要根据服务类型和用户需求的不同，选择合适的接入网做到业务和网络的适配。这就需要发挥联合无线资源管理的作用。联合无线资源管理主要是在呼叫发起时候和呼叫进行时候采用多输入决策算法进行网络的接入分配的，在实际应用过程中，模糊逻辑法则不需要精确的数据就可以模拟人的思维方法进行决策；策略机制算法的引用主要是建立在一套完整的无线资源管理和分配法则的基础上；多属性决策算法是通过定义备选方案及属性的效用函数来决定接入网络的。这三种是常用的输入决策算法。

2.2 博弈论算法

博弈论算法是应用数学方法来决定在给定情况下如何虚拟终端资源进行最优化的输出。用户在无线网络中的行为策略能够建模为博弈论，用户是博弈决策者，可自己决定采用的测量方法、策略机制来竞争网络资源。一般情况下，博弈论有三个主体，可根据决策主体的不同行为将博弈论分为合作博弈论和非合作博弈论。非合作博弈论是常用的方法，而合作博弈论的解需要满足帕累托最优性，之后需要求出效用函数并将其转化为最优化问题进行求解。

2.3 动态频谱分配

动态频谱分配主要目的是解决静态频谱分配中的资源浪费问题，可根据不同的接入网在不同时间对频谱不同的利用情况，将空闲的频谱按照实际需求进行动态分配。值得注意的是，虽然在现行的动态频谱分配中能够有效的解决静态频谱分配的资源浪费问题，但是，由于无线网络具有移动性、动态性、复杂性、变化性等特点，动态频谱接入策略不太适用于动态网络，目前，策略大多只集中在对给定技术的有效频谱分配方面。
3 结语
总之，虚拟终端技术能够在无线泛在网络环境下，使处于不同网络中设备间通过协同通信和功能互补，形成一个能力增强的有机整体，从而实现功能整合、资源整合和业务的多样化，满足人们不断增长的需求，提高网络传输性能及吞吐量，实现单一网络所不能完成的功能，大大提高了用户的体验质量。但是，我国对于虚拟终端的研究尚未成熟，虚拟终端的作用并没有完全实现，为了更好的解决异构网络融合和终端设备的移动性这两大难题，必须加大研究力度，积极探讨虚拟终端通信协议及机制和虚拟终端资源优化策略。相信，未来虚拟终端技术将成为我国网络领域的重要发展趋势。
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作者单位：天津渤海职业技术学院，天津 300402