本文關(guān)鍵詞：基于NDN架構(gòu)的5G網(wǎng)絡(luò)選擇策略研究

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【摘要】：隨著移動通信數(shù)據(jù)量的持續(xù)攀升、移動終端的爆炸性增長,第四代移動通信系統(tǒng)(4G)已經(jīng)無法應(yīng)對新出現(xiàn)的挑戰(zhàn)。隨之推動了第五代移動通信系統(tǒng)(5G)的研究熱潮。為了最大程度地提高整個移動系統(tǒng)的容量,滿足不斷增長的用戶需求,未來網(wǎng)絡(luò)將在小區(qū)結(jié)構(gòu)上進(jìn)一步分布化、微型化,形成超密集網(wǎng)絡(luò)。研究設(shè)計各類站點間的協(xié)作選網(wǎng)策略,具有很重要的學(xué)術(shù)價值和現(xiàn)實意義。從網(wǎng)絡(luò)的角度考慮,協(xié)作選網(wǎng)策略可有效地控制網(wǎng)絡(luò)流量、實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡、提高系統(tǒng)性能；從移動用戶的角度考慮,協(xié)作選網(wǎng)策略可實現(xiàn)資源配置的最優(yōu)化,改善用戶體驗。因此,接入網(wǎng)絡(luò)的選擇、各類站點的協(xié)調(diào)切換策略是一個重要的研究領(lǐng)域,也是本文要研究的問題。本文對5G的特點進(jìn)行了分析,根據(jù)其主要特征及關(guān)鍵技術(shù),提出了基于命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(Named Data Networking, NDN)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)選擇策略。本文的主要工作分為以下四部分：第一,研究分析5G的主要特征及關(guān)鍵技術(shù)。首先,從宏觀的角度分析移動通信系統(tǒng)演變的驅(qū)動力,分析5G的特點及關(guān)鍵技術(shù)。然后,基于5G的特點和關(guān)鍵技術(shù),分析了網(wǎng)絡(luò)選擇策略的研究價值。第二,將NDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)引入第五代移動通信系統(tǒng),并根據(jù)應(yīng)用場景對NDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)做出相應(yīng)的改進(jìn)。對于超密集網(wǎng)絡(luò),引入NDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),不僅能夠很好地滿足多終端、大數(shù)據(jù)量、高數(shù)據(jù)傳輸速率、低延遲的發(fā)展需求,同時對用戶終端的移動性有較好的支持。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)選擇和切換場景的需求,添加了四種類型的數(shù)據(jù)包和兩種類型的節(jié)點表結(jié)構(gòu),并對選網(wǎng)和切換的流程進(jìn)行了規(guī)劃。第三,提出基于用戶請求的網(wǎng)絡(luò)選擇算法。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)選擇策略研究,僅從一些網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)進(jìn)行考慮,根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀況進(jìn)行選網(wǎng)。但引入了NDN架構(gòu)之后,可以直接獲取用戶請求的具體內(nèi)容信息,從而根據(jù)內(nèi)容信息和網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)兩方面進(jìn)行選擇切換。本文將網(wǎng)絡(luò)選擇算法劃分為三個部分：緩存機(jī)制、選網(wǎng)機(jī)制和切換機(jī)制,分別從三個方面考慮內(nèi)容數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)對網(wǎng)絡(luò)選擇的影響,在很大程度上提高用戶體驗并均衡整個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量。第四,對本文提出的網(wǎng)絡(luò)選擇策略進(jìn)行仿真分析。分別從系統(tǒng)的流量減少率、緩存命中率以及網(wǎng)絡(luò)負(fù)載方差三個方面對基于NDN架構(gòu)的5G網(wǎng)絡(luò)選擇策略進(jìn)行仿真分析。結(jié)果表明,本文所提出的網(wǎng)絡(luò)選擇策略能夠有效地提高用戶體驗、均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、控制網(wǎng)絡(luò)流量、提高系統(tǒng)性能。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5

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本文編號：1181021