本文關(guān)鍵詞：軟件定義無線網(wǎng)絡(luò)中虛擬AP性能測量方法研究

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【摘要】：軟件定義無線網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Wireless Network,簡稱SDWN)作為5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),改變了傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)封閉、僵化的弊端,優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度管理,滿足了移動用戶高帶寬接入的需求。在SDWN中,ISP可采用同一AP設(shè)備上的不同虛擬AP創(chuàng)建相互獨立的無線網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)終端無線接入。然而虛擬AP數(shù)目眾多,實現(xiàn)全網(wǎng)虛擬AP的性能測量會存在存儲資源不足、處理能力不夠等問題。針對上述問題,論文主要研究SDWN中虛擬AP性能測量方法。為了實現(xiàn)全網(wǎng)虛擬AP性能的可控測量,分別基于libpcap開源庫、Netlink機制和OpenFlow協(xié)議提出了虛擬AP信號強度、已關(guān)聯(lián)用戶數(shù)和數(shù)據(jù)流量三個性能指標的測量方法。為了解決從少量實時測量節(jié)點數(shù)據(jù)還原全網(wǎng)虛擬AP節(jié)點性能問題,提出了一種基于矩陣填充的自適應(yīng)連續(xù)采樣(簡稱MC-ASS)算法,即通過直接測量部分虛擬AP節(jié)點性能,利用矩陣填充恢復算法估計出其它虛擬AP對應(yīng)性能指標值。為了進一步提高算法預測準確率,提出了MC-ASS優(yōu)化機制,首先將單個AP下的所有虛擬AP進行聚類操作,然后將虛擬AP已關(guān)聯(lián)用戶數(shù)的矩陣表達式作為虛擬AP數(shù)據(jù)流量的訓練集,優(yōu)化虛擬AP信號強度和數(shù)據(jù)流量兩個性能指標的采樣策略,與優(yōu)化前的MC-ASS算法對比結(jié)果表明,采樣策略的優(yōu)化不僅提高了測量準確率,還保證了測量結(jié)果的穩(wěn)定性。在通用AP設(shè)備和Floodlight控制器搭建的SDWN實驗平臺中實現(xiàn)了上述虛擬AP性能測量方法,并將其測試結(jié)果與常用Wi-Fi測試工具進行對比分析。實驗結(jié)果表明該測量方法能夠?qū)崿F(xiàn)全網(wǎng)虛擬AP性能測量,并且測量樣本率低,測量誤差小,測量結(jié)果穩(wěn)定。通過對虛擬AP性能測量方法的研究,可以降低大量AP節(jié)點的負載和存儲空間。同時,對虛擬AP性能測量結(jié)果的分析有利于負載均衡、終端最優(yōu)化接入、節(jié)能等網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的研究。
【關(guān)鍵詞】：軟件定義無線網(wǎng)絡(luò) 虛擬AP 性能測量 矩陣填充
【學位授予單位】：重慶郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN92
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 研究背景及意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 SDWN研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 AP性能測量方法研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 網(wǎng)絡(luò)測量技術(shù)研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 論文主要研究工作及貢獻17-18
• 1.3.1 研究目標17
• 1.3.2 主要研究工作及貢獻17-18
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)18-20
• 第2章 關(guān)鍵技術(shù)分析20-30
• 2.1 AP虛擬化技術(shù)20-22
• 2.1.1 虛擬AP原理20-21
• 2.1.2 虛擬AP性能指標應(yīng)用21-22
• 2.2 矩陣填充技術(shù)22-26
• 2.2.1 矩陣填充原理22-23
• 2.2.2 矩陣填充的恢復算法23-26
• 2.2.3 矩陣填充在測量中的應(yīng)用26
• 2.3 OpenvSwitch技術(shù)26-27
• 2.4 Netlink編程接口27-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第3章 虛擬AP性能測量方法研究30-55
• 3.1 研究思路30-32
• 3.1.1 問題分析30-31
• 3.1.2 解決思路31-32
• 3.2 虛擬AP性能測量技術(shù)研究32-38
• 3.2.1 虛擬AP信號強度測量方法32-34
• 3.2.2 虛擬AP已關(guān)聯(lián)用戶數(shù)測量方法34-36
• 3.2.3 虛擬AP數(shù)據(jù)流量測量方法36-38
• 3.3 基于矩陣填充的自適應(yīng)連續(xù)采樣(MC-ASS)算法38-49
• 3.3.1 問題描述38-41
• 3.3.2 解決方法41-45
• 3.3.3 仿真結(jié)果45-49
• 3.4 MC-ASS算法采樣策略優(yōu)化49-53
• 3.4.1 問題描述49
• 3.4.2 解決方法49-51
• 3.4.3 仿真結(jié)果51-53
• 3.5 本章小結(jié)53-55
• 第4章 虛擬AP性能測量系統(tǒng)設(shè)計55-61
• 4.1 功能設(shè)計55-56
• 4.2 總體架構(gòu)56-57
• 4.3 模塊功能設(shè)計57-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第5章 實驗平臺部署及測試61-71
• 5.1 實驗平臺部署61-65
• 5.1.1 實驗平臺平面分布圖61-63
• 5.1.2 實驗平臺硬件配置63-64
• 5.1.3 實驗平臺網(wǎng)絡(luò)拓撲64-65
• 5.2 測試方法65-66
• 5.3 測試結(jié)果的對比與分析66-70
• 5.3.1 單個虛擬AP性能測量結(jié)果對比與分析66-67
• 5.3.2 全網(wǎng)虛擬AP性能測量結(jié)果對比與分析67-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 第6章 總結(jié)及下一步工作71-73
• 6.1 總結(jié)71-72
• 6.2 下一步工作72-73
• 參考文獻73-77
• 致謝77-78
• 攻讀碩士學位期間從事的科研工作及取得的成果78

【參考文獻】

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本文編號：1042024