本文關鍵詞：基于SDN的異構無線網(wǎng)絡負載均衡研究

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【摘要】：近些年來,隨著無線通信技術的快速發(fā)展,多種無線網(wǎng)絡共存已經(jīng)成了一個必然趨勢。不同的無線網(wǎng)絡各有自身的特點,應用場景也有很大的差別,但是它們之間往往是相互獨立沒有協(xié)作關系。不同類型網(wǎng)絡之間資源不能互補,不能充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢,這將導致資源的極大浪費。而且隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,智能終端數(shù)量的暴增,給無線接入網(wǎng)帶來了巨大壓力。智能終端上的大部分應用都需要通過無線接入網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)相連,許多應用尤其是多媒體應用都需要占用大量的無線帶寬,如果不能為應用選擇合適的接入點,那么就可能造成某些接入點超載,影響用戶體驗,而某些接入點卻有很多資源沒有得到利用。 本文將SDN的思想應用于異構無線接入網(wǎng)負載均衡中,通過負載均衡器來集中管理各個無線接入點。無線接入點將自己當前的狀態(tài)信息匯報給負載均衡器,負載均衡器中運行著負載均衡算法,根據(jù)各個無線網(wǎng)絡的信息就可以計算出當前網(wǎng)絡之間負載是否均衡。每當終端打開一個應用時都會向負載均衡器工報需求信息。負載均衡算法根據(jù)需求以及網(wǎng)絡的狀態(tài)為終端選擇合適的接入網(wǎng)。對于真實的無線接入網(wǎng),單一的負載均衡器需要計算大量的終端請求,在效率上很難滿足需求,本文給出的負載均衡架構從兩個層次上來做負載均衡,分別為局部均衡和全局均衡。局部控制器只負責有限的接入點,全局的控制器與每個局部控制器相連,通過收集局部負載均衡器的信息來了解每個地區(qū)的負載情況,以此來做全局的規(guī)劃。 局部負載均衡器采用是基于效用的負載均衡算法,通過適當?shù)男в煤瘮?shù)來計算網(wǎng)絡參數(shù)對需求的滿足程度,即所謂的效用值。這里將需求分為應用需求和用戶需求,應用需求指應用運行所需的網(wǎng)絡條件,用戶需求指用戶對網(wǎng)絡費用,網(wǎng)絡功耗等因素的要求。將需求細分主要考慮到它們之間的不同,應用是客觀的而用戶帶有很強的主觀性,因此它們對應的效用函數(shù)也存在差別。當網(wǎng)絡參數(shù)一樣時同一種應用需求對應的效用值是不變的,因此不必重復計算。全局負載控制器利用機器學習中的局部加權線性回歸算法對局部負載均衡器提供的大量的歷史數(shù)據(jù)進行學習,找出某個局部地區(qū)負載變化的潛在規(guī)律,以此來對未來某個時刻做出負載預測,以便提前做相應的準備。
【關鍵詞】：負載均衡 異構無線網(wǎng)絡 軟件定義網(wǎng)絡 效用理論
【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目錄8-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究意義11
• 1.3 研究現(xiàn)狀11-13
• 1.4 論文結構13-16
• 第二章 SDN架構及負載均衡算法簡介16-28
• 2.1 SDN基本概念16-19
• 2.1.1 SDN基本架構16-17
• 2.1.2 SDN主要特點17
• 2.1.3 OpenFlow交換機結構17-18
• 2.1.4 OpenFlow主要消息18-19
• 2.2 無線接入網(wǎng)中負載均衡算法概述19-26
• 2.2.1 無線接入網(wǎng)中負載均衡算法分類20-21
• 2.2.2 層次分析法與模糊層次分析法21-24
• 2.2.3 博弈論方法在負載均衡中的研究24-26
• 2.3 本章小結26-28
• 第三章 基于SDN的無線接入網(wǎng)負載均衡架構28-36
• 3.1 SDN的主要應用場景28
• 3.2 無線接入網(wǎng)負載均衡架構28-32
• 3.2.1 基于SDN的架構設計28-29
• 3.2.2 負載均衡架構運作機制29-32
• 3.3 SDN架構的可擴展性研究32-33
• 3.4 負載均衡架構的可擴展性設計33-35
• 3.5 本章小結35-36
• 第四章 負載均衡算法36-50
• 4.1 局部負載均衡算法36-42
• 4.1.1 效用理論概述36-37
• 4.1.2 負載均衡算法的設計37-41
• 4.1.3 負載均衡算法流程41-42
• 4.2 局部負載均衡算法仿真與分析42-43
• 4.3 全局負載均衡算法43-49
• 4.3.1 回歸方法在負載預測中的應用44-48
• 4.3.2 負載在全局范圍的轉(zhuǎn)移48-49
• 4.4 本章小結49-50
• 第五章 總結與展望50-52
• 參考文獻52-56
• 致謝56-58
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄58

【參考文獻】

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本文編號：723578