本文關鍵詞：基于SDN的媒體分發(fā)網(wǎng)絡的接入控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展和進步,以及服務帶寬的不斷提高,人們對視頻媒體業(yè)務的需求也在日益增加,網(wǎng)絡視頻服務正處于高速發(fā)展階段。目前,流媒體技術廣泛應用于網(wǎng)絡視頻服務領域,由于它對傳輸時延和服務帶寬具有高度靈敏性,因此,各視頻業(yè)務提供商紛紛建立了自己的媒體分發(fā)網(wǎng)絡,以期提高業(yè)務響應能力和媒體分發(fā)的效率,并為視頻應用提供靈活、有效的內(nèi)容傳輸。但由于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡中,網(wǎng)絡層上采用盡力而為的服務方式,并沒有考慮不穩(wěn)定的網(wǎng)絡狀態(tài)和網(wǎng)絡擁塞對視頻傳輸以及用戶服務質(zhì)量(Quality of Service,QoS)造成的影響。而軟件定義網(wǎng)絡(Software Defined Network, SDN)作為一種可以克服上述缺陷的新型網(wǎng)絡系統(tǒng)架構,已經(jīng)得到了學術界和工業(yè)界的持續(xù)關注和研究,利用SDN控制器可以實現(xiàn)網(wǎng)絡層上視頻流的路徑選擇和優(yōu)化控制。而接入控制作為媒體分發(fā)網(wǎng)絡的重要組成成分,在資源有限的情況下,對于提高系統(tǒng)資源利用率,提供服務質(zhì)量保障方面起到關鍵作用。因此研究SDN系統(tǒng)架構下的媒體分發(fā)網(wǎng)絡的接入控制問題具有重要意義。本文的主要工作如下：1.針對SDN環(huán)境下媒體分發(fā)網(wǎng)絡的接入控制問題,提出了一種綜合考慮服務節(jié)點和傳輸鏈路服務性能優(yōu)化問題的接入控制方案。與傳統(tǒng)接入控制方案的不同之處在于,該方案利用SDN控制器對路由器的直接管控和全局信息感知能力,在獲取服務節(jié)點的資源分配和服務狀況信息的同時,可以獲取網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸路徑上的資源使用情況,并通過尋找最優(yōu)策略來對應用層上服務節(jié)點服務性能和網(wǎng)絡層上服務節(jié)點到用戶之間的傳輸鏈路的服務性能進行聯(lián)合優(yōu)化,減少了鏈路擁塞對數(shù)據(jù)傳輸和用戶服務質(zhì)量的影響。2.在分析SDN環(huán)境下媒體分發(fā)網(wǎng)絡特點的基礎上,為系統(tǒng)的接入控制過程建立部分可觀Markov決策過程(Partially Observable Markov Decision Process, POMDP)模型,并在系統(tǒng)建模時綜合考慮服務節(jié)點和傳輸鏈路的性能優(yōu)化問題。在模型構建完成后,選擇基于觀測的隨機策略作為系統(tǒng)的接入控制策略,最后,通過策略梯度優(yōu)化方法對其進行優(yōu)化,并求解出模型的最優(yōu)策略。3.基于上述理論分析和研究,設計仿真實例,通過分析實驗結果驗證所提方案和所建模型的有效性。仿真結果表明,與盡力而為的服務策略相比,基于POMDP模型的最優(yōu)接入控制策略可以有效提升系統(tǒng)性能,增強系統(tǒng)的運營能力。
【關鍵詞】：SDN 接入控制 POMDP 隨機策略 策略梯度
【學位授予單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP393.09
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 研究背景及意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢12-15
• 1.2.1 媒體分發(fā)系統(tǒng)的演化過程12-14
• 1.2.2 媒體分發(fā)網(wǎng)絡接入控制14-15
• 1.3 本文的主要工作15-16
• 1.4 本文的組織結構16-18
• 第2章 媒體分發(fā)系統(tǒng)與相關技術18-26
• 2.1 基于SDN的媒體分發(fā)網(wǎng)絡18-21
• 2.1.1 基于OpenFlow的SDN網(wǎng)絡18-20
• 2.1.2 媒體分發(fā)系統(tǒng)的基本架構20-21
• 2.2 服務系統(tǒng)的接入控制策略21-24
• 2.3 本章小結24-26
• 第3章 媒體分發(fā)網(wǎng)絡的接入控制26-42
• 3.1 POMDP模型和優(yōu)化算法26-32
• 3.1.1 POMDP的基本元素27-28
• 3.1.2 基于觀測的隨機策略28-29
• 3.1.3 策略梯度優(yōu)化算法29-32
• 3.2 系統(tǒng)參數(shù)32-35
• 3.2.1 建模依據(jù)32-33
• 3.2.2 系統(tǒng)參數(shù)33-35
• 3.3 基于POMDP的建模35-39
• 3.4 本章小結39-42
• 第4章 系統(tǒng)仿真與結果分析42-52
• 4.1 基于樣本軌道的仿真估計方法42-44
• 4.2 仿真實例44-47
• 4.2.1 仿真參數(shù)44-46
• 4.2.2 基于模型的仿真流程46-47
• 4.3 實驗結果和數(shù)據(jù)分析47-51
• 4.4 本章小結51-52
• 第5章 總結和展望52-56
• 5.1 總結52-53
• 5.2 展望53-56
• 參考文獻56-60
• 致謝60-62
• 在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的其他研究成果62

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本文編號：326325