【摘要】：近年來(lái),軟件定義無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(SDWN)被認(rèn)為是一種非常有潛力的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),并得到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的大量關(guān)注。通過(guò)將網(wǎng)絡(luò)的控制和傳輸功能進(jìn)行解耦,SDWN不僅能夠提供一種更加靈活、強(qiáng)大和高效的資源管理機(jī)制,同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)一些新的特性和功能,例如:面向業(yè)務(wù)的資源管理、人工智能化的資源管理、異構(gòu)資源協(xié)作等。因此,SDWN能夠更好的應(yīng)對(duì)未來(lái)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將面臨的更為復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景(例如:高密度)和更加多樣化的新型業(yè)務(wù)(例如:虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))。然而,SDWN與傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)存在很大區(qū)別,當(dāng)前針對(duì)SDWN中資源管理的研究還處在起步階段,其中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是如何設(shè)計(jì)更加適合SDWN的資源管理模式從而使得SDWN的特性能夠被充分利用。鑒于此,本文研究SDWN中面向業(yè)務(wù)的資源管理問(wèn)題。首先,本文研究靜態(tài)的無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN),在“用戶基礎(chǔ)設(shè)施”網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下,研究軟件定義無(wú)線局域網(wǎng)(SDWLAN)中面向延時(shí)敏感業(yè)務(wù)的用戶連接管理問(wèn)題。在本研究中,我們針對(duì)“軟件定義無(wú)線局域網(wǎng)中的用戶連接管理”展開(kāi)了研究。為此,本文首先介紹了軟件定義無(wú)線局域網(wǎng)的工作原理,并指出了其為用戶連接管理所帶來(lái)的新特性,包括:集中式用戶連接管理,全局網(wǎng)絡(luò)信息可知性,數(shù)據(jù)流級(jí)別的連接以及無(wú)縫切換。接下來(lái),通過(guò)基于馬爾科夫模型的無(wú)線局域網(wǎng)性能分析,得出每個(gè)數(shù)據(jù)流的平均包間延時(shí)結(jié)果表達(dá),并基于該分析結(jié)果,給出了以延時(shí)最小化為目標(biāo)的用戶接入管理問(wèn)題描述。為了求解問(wèn)題,將原問(wèn)題轉(zhuǎn)化為超模函數(shù)最小化問(wèn)題,并分別給出了一個(gè)貪婪用戶連接算法和一個(gè)具有最優(yōu)保障的局部搜索用戶連接算法。最后,通過(guò)大量仿真結(jié)果,分析了一些主要網(wǎng)絡(luò)因素對(duì)延時(shí)的影響,并驗(yàn)證了所提出的方法相較現(xiàn)存算法能夠在不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下降低20%至75%的延時(shí)。接下來(lái),本文研究動(dòng)態(tài)的車聯(lián)網(wǎng)(IoV),在類似的具有基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下,研究軟件定義車聯(lián)網(wǎng)(SD-IoV)中面向車載內(nèi)容分發(fā)業(yè)務(wù)的空白頻譜動(dòng)態(tài)接入問(wèn)題。在本研究中,我們針對(duì)“軟件定義車聯(lián)網(wǎng)中的空白頻譜動(dòng)態(tài)接入”展開(kāi)了研究。為此,本文首先介紹了網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)和設(shè)計(jì)因素。然后,對(duì)車聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景下基于頻譜地理位置數(shù)據(jù)庫(kù)的電視頻段空白頻譜資源進(jìn)行了建模,以及對(duì)車的微觀運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行了建模。在此基礎(chǔ)上,從兩個(gè)不同的角度對(duì)資源分配問(wèn)題進(jìn)行了描述,并提出相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)算法。在基于優(yōu)化的動(dòng)態(tài)資源分配方法中,分配結(jié)果以吞吐量最大化為目標(biāo)。在這里,給出了基于位置的資源分配算法和基于位置的最大幀長(zhǎng)設(shè)計(jì)方法,使得車載用戶總傳輸數(shù)據(jù)量得到提升。在基于匹配的動(dòng)態(tài)資源分配方法中,網(wǎng)絡(luò)吞吐量與用戶服務(wù)質(zhì)量被同時(shí)納入考慮范圍之內(nèi),并且分配結(jié)果更傾向于用戶的利益。通過(guò)資源匹配算法,實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定、且對(duì)車載用戶最優(yōu)的空白頻道與車載用戶之間的資源匹配。通過(guò)大量仿真結(jié)果,驗(yàn)證了所提出的方法相較基準(zhǔn)算法和對(duì)比算法在吞吐量、服務(wù)質(zhì)量、公平性等方面上的優(yōu)勢(shì)。最后,本文進(jìn)一步考慮車聯(lián)網(wǎng)的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)性質(zhì),在SD-IoV中研究面向具有不同服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)的資源分配問(wèn)題。在本研究中,我們針對(duì)“軟件定義車聯(lián)網(wǎng)中面向業(yè)務(wù)的資源管理”展開(kāi)了研究。為此,本文首先給出了系統(tǒng)模型和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),并介給出了資源管理的工作流程。接下來(lái),將面向業(yè)務(wù)的資源管理問(wèn)題描述為車載覆蓋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造問(wèn)題,并且給出了用于評(píng)價(jià)車載覆蓋網(wǎng)絡(luò)的效用函數(shù)設(shè)計(jì),并將其作為問(wèn)題的優(yōu)化目標(biāo)。由于問(wèn)題的復(fù)雜性,因此主要通過(guò)基于圖的基因算法來(lái)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行建模并求解,其中基因算法的主要步驟全部被重新設(shè)計(jì),包括:基因型表達(dá),初始人口生成,雜交,變異和適應(yīng)性評(píng)價(jià)。在此之外,還給出了一個(gè)更易于實(shí)現(xiàn)的貪婪構(gòu)造算法。最后,通過(guò)大量仿真結(jié)果,分析了不同算法參數(shù)對(duì)基于圖的基因算法性能的影響,并驗(yàn)證了所提出的方法在高車輛密度環(huán)境下在數(shù)據(jù)傳輸量和服務(wù)完成數(shù)上相較現(xiàn)存算法提升2倍。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN92

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 尤政;;“軟件定義”塑造軟件產(chǎn)業(yè)新格局[J];金融電子化;2018年07期

2 黎英;余杰;吳丹;王葉茵;張中陽(yáng);;軟件定義應(yīng)用于“星融網(wǎng)”的初步構(gòu)想[J];衛(wèi)星應(yīng)用;2019年03期

3 袁志;向雄;;軟件定義網(wǎng)絡(luò)異常流量抑制方法仿真研究[J];計(jì)算機(jī)仿真;2019年07期

4 肖辰;;軟件定義存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì)及具體實(shí)現(xiàn)[J];數(shù)字通信世界;2019年09期

5 李嘉麒;孫恩昌;王卓;王金京;張延華;;軟件定義無(wú)線網(wǎng)絡(luò)-綜述與展望[J];中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào);2017年06期

6 無(wú)忌;;從“軟件定義”產(chǎn)業(yè)到“軟件定義產(chǎn)業(yè)鏈”[J];高科技與產(chǎn)業(yè)化;2017年12期

7 徐康庭;;軟件定義網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)及相關(guān)問(wèn)題[J];通訊世界;2018年01期

8 趙世佳;;汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入“軟件定義”時(shí)代[J];中國(guó)工業(yè)評(píng)論;2018年Z1期

9 陳建光;王聰;梁曉莉;;國(guó)外軟件定義衛(wèi)星技術(shù)進(jìn)展[J];衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò);2018年04期

10 胡端;胡大平;;軟件定義視野下提升軟件產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的策略研究[J];測(cè)繪地理信息;2018年06期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 陳建光;王聰;梁曉莉;;國(guó)外軟件定義衛(wèi)星技術(shù)進(jìn)展[A];2018軟件定義衛(wèi)星高峰論壇會(huì)議摘要集[C];2018年

2 閆迪;焦義文;劉培杰;吳濤;史學(xué)書(shū);;軟件定義測(cè)控基帶關(guān)鍵技術(shù)[A];2018軟件定義衛(wèi)星高峰論壇會(huì)議摘要集[C];2018年

3 任勃;張明昆;劉建平;吳濤;胡科飛;;軟件定義衛(wèi)星公共服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];2018軟件定義衛(wèi)星高峰論壇會(huì)議摘要集[C];2018年

4 王竹剛;孫冬雪;周玉婷;;軟件定義模擬地面站構(gòu)架設(shè)計(jì)[A];2018軟件定義衛(wèi)星高峰論壇會(huì)議摘要集[C];2018年

5 趙軍鎖;吳鳳鴿;劉光明;李丹;潘晏濤;;發(fā)展軟件定義衛(wèi)星的總體思路與技術(shù)實(shí)踐[A];2018軟件定義衛(wèi)星高峰論壇會(huì)議摘要集[C];2018年

6 汪花;;軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在廣電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[A];中國(guó)新聞技術(shù)工作者聯(lián)合會(huì)2017年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（優(yōu)秀論文篇）[C];2017年

7 嚴(yán)國(guó)強(qiáng);張杰勇;雷鳴;;基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的抗毀網(wǎng)絡(luò)仿真研究[A];第四屆中國(guó)指揮控制大會(huì)論文集[C];2016年

8 呂爭(zhēng);藺祥宇;徐明明;麻麗香;朱宇;;一種基于軟件定義的通導(dǎo)遙一體化有效載荷架構(gòu)設(shè)計(jì)[A];第四屆高分辨率對(duì)地觀測(cè)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2017年

9 王瑋;吉彥超;陳有梅;張科科;高源;;軟件定義衛(wèi)星硬件模塊化設(shè)計(jì)研究[A];2018軟件定義衛(wèi)星高峰論壇會(huì)議摘要集[C];2018年

10 張杰;趙永利;;軟件定義移動(dòng)核心網(wǎng)[A];全國(guó)第17次光纖通信暨第18屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議——SDN、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)和設(shè)計(jì)權(quán)衡專輯[C];2015年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所 徐云斌 孟海軍 趙星;軟件定義光網(wǎng)絡(luò)邁向何方？[N];人民郵電;2019年

2 謝靜;我國(guó)軟件定義存儲(chǔ)和超融合市場(chǎng)增速加快[N];人民郵電;2019年

3 中國(guó)工業(yè)報(bào)記者 孟凡君;苗圩：強(qiáng)化軟件定義在新興領(lǐng)域融合應(yīng)用[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2019年

4 沈春蕾 高子越;我國(guó)首顆軟件定義衛(wèi)星成功發(fā)射[N];中國(guó)科學(xué)報(bào);2018年

5 謝靜;為用戶減負(fù)是軟件定義存儲(chǔ)領(lǐng)域新挑戰(zhàn)[N];人民郵電;2019年

6 中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所 徐云斌 孟海軍 趙星;5G時(shí)代，軟件定義光網(wǎng)絡(luò)不斷進(jìn)化[N];人民郵電;2019年

7 本報(bào)記者 計(jì)紅梅;軟件定義汽車成發(fā)展趨勢(shì)[N];中國(guó)科學(xué)報(bào);2019年

8 記者 王大鵬 范開(kāi)元 許曉;2019軟件定義衛(wèi)星高峰論壇在我市舉辦[N];日照日?qǐng)?bào);2019年

9 本報(bào)記者 許曉 范開(kāi)元;逸興壯思飛 蓄力向九天[N];日照日?qǐng)?bào);2019年

10 時(shí)報(bào)記者 張文弟;軟件定義互連環(huán)境時(shí)代開(kāi)啟[N];濱海時(shí)報(bào);2019年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 陳嘉成;軟件定義無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中面向業(yè)務(wù)的資源管理技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2018年

2 劉宇澤;軟件定義光網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化與控制方法研究[D];北京郵電大學(xué);2018年

3 趙嬋嬋;軟件定義網(wǎng)絡(luò)中若干安全問(wèn)題研究[D];北京交通大學(xué);2018年

4 李國(guó)志;軟件定義網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流調(diào)度策略研究[D];西南大學(xué);2018年

5 費(fèi)寧;無(wú)線環(huán)境下軟件定義網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)化算法研究[D];南京航空航天大學(xué);2017年

6 宋健;基于軟件定義的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳輸優(yōu)化研究[D];清華大學(xué);2017年

7 袁斌;云數(shù)據(jù)中心軟件定義網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)層可生存性保障機(jī)制研究[D];華中科技大學(xué);2018年

8 于笑;軟件定義星座通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];東北大學(xué);2017年

9 王亞鑫;基于C-RAN的5G關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2019年

10 周海峰;軟件定義網(wǎng)絡(luò)前沿關(guān)鍵共性技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2018年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 尹慧慧;軟件定義車聯(lián)網(wǎng)計(jì)算任務(wù)遷移和調(diào)度研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2019年

2 黃子樺;軟件定義網(wǎng)絡(luò)中多控制器部署問(wèn)題研究[D];電子科技大學(xué);2019年

3 王繼;軟件定義網(wǎng)絡(luò)中虛擬網(wǎng)絡(luò)功能狀態(tài)同步和分布式防火墻策略的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2019年

4 盧源遠(yuǎn);軟件定義網(wǎng)絡(luò)中QoS和STP協(xié)議的研究[D];西安科技大學(xué);2019年

5 汪騰飛;軟件定義無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂婆c路由算法研究[D];重慶郵電大學(xué);2018年

6 朱磊;軟件定義網(wǎng)絡(luò)控制器部署算法研究[D];重慶郵電大學(xué);2018年

7 吳陽(yáng);軟件定義網(wǎng)絡(luò)下的負(fù)載均衡算法研究與應(yīng)用[D];重慶郵電大學(xué);2018年

8 鄺瑤;基于流規(guī)則的軟件定義網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)及算法研究[D];重慶郵電大學(xué);2018年

9 李燕;軟件定義傳感網(wǎng)中編碼感知綠色路由算法研究[D];重慶郵電大學(xué);2018年

10 靳文強(qiáng);軟件定義無(wú)線網(wǎng)絡(luò)多連接轉(zhuǎn)發(fā)方法的實(shí)現(xiàn)[D];重慶郵電大學(xué);2018年

，

本文編號(hào)：2643123