【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和流行,基于位置服務的社交應用逐漸發(fā)展。而基于全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)的定位已不足以滿足室內(nèi)環(huán)境下位置服務的需求,由此催生室內(nèi)定位系統(tǒng)的研究。室內(nèi)定位系統(tǒng)追求高精度服務的同時,也將低時延保障作為其業(yè)務質(zhì)量的重要衡量標準。同時,定位服務具有用戶請求更加頻繁、室內(nèi)定位環(huán)境部署更加快速、物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下聯(lián)合定位的數(shù)據(jù)融合更加復雜及為提高定位精度所帶來的大量數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)計算等特征,這些都對當前的定位終端與云定位服務器相結合的定位網(wǎng)絡架構提出了挑戰(zhàn)。而霧計算架構的設備邊緣化、可擴展性、分布式、異構性、數(shù)據(jù)本地化及自主計算性這些特點,正好滿足室內(nèi)定位業(yè)務的相關問題。為降低定位時延和保障定位精度,基于傳統(tǒng)局域網(wǎng)絡,室內(nèi)定位作為網(wǎng)絡業(yè)務的擴展,本文致力于研究面向室內(nèi)定位的霧無線網(wǎng)絡及其資源分配機制,主要內(nèi)容和貢獻為:1.本文研究了一種面向室內(nèi)定位的霧無線網(wǎng)絡。在分析其分層結構和特點基礎上,設計了一種面向室內(nèi)定位的霧無線網(wǎng)絡的方案,其具有集中控制的網(wǎng)絡管理節(jié)點和提供分布式計算的霧節(jié)點。而后,利用虛擬化、軟件定義網(wǎng)絡(Software Defined Network,SDN)等關鍵技術,分別對霧無線網(wǎng)絡基礎環(huán)境、網(wǎng)絡切片、網(wǎng)絡管理節(jié)點和室內(nèi)定位業(yè)務進行了詳細的設計,給出了基于霧無線網(wǎng)絡的室內(nèi)定位實現(xiàn)。最后通過軟硬件結合的方式搭建原型平臺,并部署基于接收信號強度值(Received Signal Strength Indication,RSSI)的極大似然+加權質(zhì)心算法實現(xiàn)的室內(nèi)定位業(yè)務。設計平臺測試場景,測試結果驗證了霧無線網(wǎng)絡設計的可行性,同時也證明所搭建的霧無線網(wǎng)絡原型平臺可有效降低定位時延并保障定位精度。2.為了進一步提高霧無線網(wǎng)絡的資源利用率并降低室內(nèi)定位的定位時延,本文研究了面向室內(nèi)定位的霧無線網(wǎng)絡的資源分配機制。通過對無線帶寬分配和霧計算子節(jié)點選擇進行聯(lián)合優(yōu)化,將最小-最大化定位子任務處理時延問題建模為0-1變量和連續(xù)變量的混合約束優(yōu)化問題。由于該問題的非光滑、混合約束特性,本文致力于次優(yōu)解的算法設計。首先將原問題松弛為最小化問題,而后引入循環(huán)迭代機制,研究一種聯(lián)合資源優(yōu)化算法,并將最小化問題求解轉換為0-1霧節(jié)點選擇子問題和連續(xù)的無線帶寬分配子問題,分別采用隱枚舉法和拉格朗日乘子法進行求解。最后,本文通過仿真驗證該算法的收斂性,并將該算法與注水算法和啟發(fā)式算法分別進行對比,表明該算法可有效降低定位任務處理的時延,并保證了霧計算子節(jié)點資源分配的公平性。
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN92
【圖文】：

央處理器 (Central Processing Unit，CPU) 及存儲等進行邏輯抽象顯現(xiàn)備間資源不可隨意劃分的弊端，使用戶可不受資源的實現(xiàn)、地理位置、的限制。虛擬化技術的優(yōu)勢包括資源利用的最大化、動態(tài)負載均衡、系效管理特性等。ocker 作為當前主流的虛擬化技術，以實現(xiàn)輕量級的操作系統(tǒng)級別的虛為目標，用戶無需關心容器管理，使軟件開發(fā)的生命周期更加快速，是的架構設計。ocker[50]的幾個重要組成元素包括 Docker 鏡像和 Docker 容器等。) Docker 鏡像ocker 鏡像是可視為只讀的模板，用來創(chuàng)建 Docker 容器。其相當于一個核啟動后，需掛載為系統(tǒng)提供用戶空間支持的 root 文件系統(tǒng)。) Docker 容器ocker 容器的實質(zhì)是進程，但與直接在宿主機執(zhí)行的進程不同，Docker于屬于自己的獨立的命名空間中。因此 Docker 容器可單獨擁有網(wǎng)絡的間，甚至用戶 ID 空間。

供對 Docker 容器更直觀的理解，將 Docker 與 VM 技術中的 H，如圖 2.3 所示，首先兩者都是依托于宿主機操作系統(tǒng)之上的一ocker 以更加輕量級的虛擬化技術實現(xiàn)了系統(tǒng)中進程和資源的相裝獨立的操作系統(tǒng)，可實現(xiàn)更實時的交付和部署、更加有效的虛絡的遷移和管理。 及網(wǎng)絡切片概述著網(wǎng)絡產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)網(wǎng)絡架構存在難以擴展等問題。為連的協(xié)議 (Internet Protocol，IP) 網(wǎng)絡轉發(fā)機制下，獲得更加簡網(wǎng)絡環(huán)境，SDN[51][52]作為一種開放式的網(wǎng)絡架構被提出，其將制轉向集中式控制，使得網(wǎng)絡的可編程性和靈活性提高，從而支 SDN 概述

第二章 面向室內(nèi)定位的霧無線網(wǎng)絡相關理論基礎戶側接入挑戰(zhàn)：設備存在多接入切片請求，還涉及鑒權及用入網(wǎng)切片與核心網(wǎng)切片的配對問題，即接入網(wǎng)切片如何選擇排與自動化是網(wǎng)絡切片的關鍵技術。

【參考文獻】

相關期刊論文 前7條

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本文編號：2771717