基于網(wǎng)絡(luò)編碼的光纖無(wú)線寬帶接入網(wǎng)節(jié)能與服務(wù)質(zhì)量研究
本文關(guān)鍵詞:基于網(wǎng)絡(luò)編碼的光纖無(wú)線寬帶接入網(wǎng)節(jié)能與服務(wù)質(zhì)量研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:“寬帶中國(guó)”戰(zhàn)略的實(shí)施加快了我國(guó)寬帶接入網(wǎng)的建設(shè),促進(jìn)了寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。光纖無(wú)線寬帶接入網(wǎng)(Fiber-Wireless Broadband Access Network,Fi Wi)具有高速率、低成本、覆蓋廣、高可靠性以及接入靈活等特點(diǎn),已成為下一代寬帶接入網(wǎng)中最有前景的技術(shù)之一,研究其網(wǎng)絡(luò)性能、資源利用和服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service,Qo S)等關(guān)鍵問(wèn)題對(duì)推進(jìn)寬帶接入網(wǎng)的發(fā)展具有重要意義。同時(shí),網(wǎng)絡(luò)編碼(Network Coding,NC)技術(shù)可以有效提高網(wǎng)絡(luò)性能以及能源效率,為了緩解本地化業(yè)務(wù)給寬帶接入網(wǎng)帶寬資源帶來(lái)的負(fù)擔(dān),NC技術(shù)被有效地引入到寬帶接入網(wǎng)。針對(duì)Fi-Wi網(wǎng)絡(luò)的能源消耗問(wèn)題以及NC技術(shù)可以提高網(wǎng)絡(luò)性能的特點(diǎn),本文有效地將NC技術(shù)引入Fi Wi網(wǎng)絡(luò),并對(duì)基于NC的Fi Wi網(wǎng)絡(luò)節(jié)能效率進(jìn)行研究。此外,半實(shí)物仿真網(wǎng)絡(luò)接近于真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,具有更高的仿真可靠性。本文還搭建一個(gè)Fi Wi網(wǎng)絡(luò)的半實(shí)物仿真平臺(tái),為以后Fi Wi網(wǎng)絡(luò)的算法機(jī)制在該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。本文主要研究成果如下:(1)提出一種基于NC的Fi Wi網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制。該機(jī)制分別對(duì)Fi Wi網(wǎng)絡(luò)的域外數(shù)據(jù)以及域內(nèi)數(shù)據(jù)在不同節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行編碼,通過(guò)減少帶寬資源占用降低鏈路傳輸時(shí)延和提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量,并通過(guò)OPNET仿真平臺(tái)驗(yàn)證算法有效性。(2)提出一種基于包隊(duì)列編碼的Fi Wi網(wǎng)絡(luò)節(jié)能控制機(jī)制。該機(jī)制通過(guò)對(duì)包隊(duì)列進(jìn)行編碼提高帶寬利用率,并降低對(duì)光網(wǎng)絡(luò)單元網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(Optical Network Unitmesh portal point,ONU-MPP)緩存的占用;同時(shí)基于包隊(duì)列編碼的ONU-MPP休眠控制可有效地提高網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能效率。最后通過(guò)仿真對(duì)所提理論進(jìn)行了驗(yàn)證。(3)在對(duì)OPNET仿真軟件的半實(shí)物仿真模型(System-in-the-Loop,SITL)進(jìn)行分析研究,搭建Fi Wi網(wǎng)絡(luò)的半實(shí)物仿真平臺(tái)。該仿真平臺(tái)使自建的仿真節(jié)點(diǎn)通過(guò)改進(jìn)后的SITL模型和外部真實(shí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相連,實(shí)現(xiàn)Internet控制報(bào)文協(xié)議(Internet Control Message Protocol,ICMP)數(shù)據(jù)包的通信。因此,該仿真平臺(tái)為后續(xù)研究提供更為有效的測(cè)試平臺(tái)。
【關(guān)鍵詞】:光纖無(wú)線寬帶接入網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)編碼 網(wǎng)絡(luò)性能 節(jié)能效率 半實(shí)物仿真
【學(xué)位授予單位】:河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TN915.62
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-11
- 第1章 緒論11-17
- 1.1 研究背景及意義11-12
- 1.1.1 研究背景11-12
- 1.1.2 研究意義12
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
- 1.2.1 NC技術(shù)在寬帶接入網(wǎng)中的研究現(xiàn)狀12-14
- 1.2.2 節(jié)能技術(shù)在Fi Wi網(wǎng)絡(luò)中研究現(xiàn)狀14-15
- 1.3 論文的研究工作15-16
- 1.4 本章小結(jié)16-17
- 第2章FiWi網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)17-24
- 2.1 FiWi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)背景17-20
- 2.1.1 PON技術(shù)17-19
- 2.1.2 WMN技術(shù)19-20
- 2.2 FiWi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)介紹20-23
- 2.2.1 Fi Wi網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)20-21
- 2.2.2 Fi Wi網(wǎng)絡(luò)工作原理21-22
- 2.2.3 Fi Wi網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點(diǎn)22-23
- 2.4 本章小結(jié)23-24
- 第3章 基于域外與域內(nèi)數(shù)據(jù)編碼的Fi Wi網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制24-33
- 3.1 基于NC的FiWi網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制24-28
- 3.1.1 域外數(shù)據(jù)編碼的傳輸機(jī)制24-26
- 3.1.2 域內(nèi)數(shù)據(jù)編碼的傳輸機(jī)制26-28
- 3.2 仿真分析28-32
- 3.2.1 基于NC的FiWi網(wǎng)絡(luò)在OPNET仿真平臺(tái)搭建28-29
- 3.2.2 仿真結(jié)果分析29-32
- 3.3 本章小結(jié)32-33
- 第4章 基于包隊(duì)列編碼的Fi Wi網(wǎng)絡(luò)節(jié)能控制機(jī)制33-40
- 4.1 FiWi網(wǎng)絡(luò)中的包隊(duì)列編碼規(guī)則設(shè)計(jì)33-35
- 4.1.1 包隊(duì)列編碼的原理33-34
- 4.1.2 包隊(duì)列編碼的過(guò)程34-35
- 4.2 ONU-MPP休眠控制機(jī)制35-37
- 4.2.1 ONU-MPP休眠原理36
- 4.2.2 ONU-MPP休眠控制過(guò)程36-37
- 4.3 仿真分析37-39
- 4.4 本章小結(jié)39-40
- 第5章FiWi網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)40-58
- 5.1 OPNET仿真平臺(tái)介紹40-41
- 5.2 基于半實(shí)物仿真的Fi Wi網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)41
- 5.3 FiWi網(wǎng)絡(luò)仿真節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)41-49
- 5.3.1 包格式定義42-44
- 5.3.2 進(jìn)程模型的創(chuàng)建44-47
- 5.3.3 節(jié)點(diǎn)模型的創(chuàng)建47-49
- 5.4 基于SITL的半實(shí)物仿真節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)49-52
- 5.4.1 SITL節(jié)點(diǎn)模型的修改49-50
- 5.4.2 SITL進(jìn)程模型的修改50-52
- 5.5 FiWi網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真平臺(tái)的搭建52-57
- 5.5.1 系統(tǒng)運(yùn)行的環(huán)境52
- 5.5.2 半實(shí)物仿真平臺(tái)搭建的過(guò)程52-54
- 5.5.3 仿真驗(yàn)證54-57
- 5.6 本章小結(jié)57-58
- 結(jié)論58-60
- 致謝60-61
- 參考文獻(xiàn)61-65
- 作者簡(jiǎn)介65
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和參加科研情況65-66
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