軟件定義光纖無線寬帶接入網(wǎng)節(jié)能與服務(wù)質(zhì)量研究
本文關(guān)鍵詞:軟件定義光纖無線寬帶接入網(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】:溫室效應(yīng)、能源危機(jī)等全球性問題是制約社會發(fā)展的重大問題。接入網(wǎng)的能耗在電信網(wǎng)絡(luò)中占有較大比重,接入網(wǎng)節(jié)能技術(shù)已經(jīng)成為下一代寬帶接入網(wǎng)的重要研究方向。光纖無線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)(Fiber-Wireless Broadband Access Network,Fi Wi)融合了光纖接入的大容量、高速率、低功耗與無線接入的移動性、靈活性等特點,已經(jīng)成為了下一代寬帶接入網(wǎng)絡(luò)中最具有前景的技術(shù)之一。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,業(yè)務(wù)激增復(fù)雜,多等級業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service,Qo S)保障對Fi Wi網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求。而傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中由于路由決定與報文轉(zhuǎn)發(fā)的緊耦合使新技術(shù)的部署造成網(wǎng)絡(luò)的高度復(fù)雜,軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network,SDN)通過將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中控制與轉(zhuǎn)發(fā)解耦,通過軟件編程實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中控制算法的部署,能夠集中、靈活地控制網(wǎng)絡(luò)流量,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能源效益與網(wǎng)絡(luò)性能的全面提升;诖,本文將SDN引入Fi Wi網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行軟件定義Fi Wi網(wǎng)絡(luò)(Software Defined-Fi Wi Network,SD-Fi Wi)架構(gòu)的系統(tǒng)級設(shè)計,并對SD-Fi Wi網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的節(jié)能效率與網(wǎng)絡(luò)性能提升進(jìn)行了研究,主要研究成果如下:(1)首先將SDN概念引入Fi Wi網(wǎng)絡(luò),提出三層SD-Fi Wi網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu),對此架構(gòu)下支持Openflow協(xié)議的基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)點結(jié)構(gòu)和可擴(kuò)展控制器進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計,控制器中各組成部分的功能進(jìn)行解析。對基于Openflow協(xié)議的控制層與基礎(chǔ)設(shè)施層的交互進(jìn)行闡述,此網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)簡化了Fi Wi網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性,有效提升了Fi Wi網(wǎng)絡(luò)流量傳輸?shù)哪芰Α?2)充分利用SD-Fi Wi網(wǎng)絡(luò)的集中控制功能,在SD-Fi Wi網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下部署動態(tài)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分及網(wǎng)絡(luò)區(qū)域休眠策略,該策略利用控制層中網(wǎng)絡(luò)全局?jǐn)?shù)據(jù)庫,綜合考慮網(wǎng)關(guān)負(fù)載與網(wǎng)絡(luò)區(qū)域間負(fù)載均衡,進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的動態(tài)調(diào)整,使網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)一定程度地集中在特定網(wǎng)絡(luò)區(qū)域,通過特定的網(wǎng)關(guān)根據(jù)流表進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)流量的自由操控,將休眠網(wǎng)絡(luò)區(qū)域最大化來實現(xiàn)Fi Wi網(wǎng)絡(luò)節(jié)能。(3)提出SD-Fi Wi網(wǎng)絡(luò)中的多等級Qo S映射架構(gòu),基于SD-Fi Wi網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域,部署Qo S感知的域內(nèi)路由與域間路由機(jī)制,綜合考慮網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)關(guān)與鏈路質(zhì)量進(jìn)行不同等級業(yè)務(wù)的路徑選取與休眠網(wǎng)絡(luò)的控制,充分保證高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的Qo S。(4)為了驗證SD-Fi Wi網(wǎng)絡(luò)控制器的可擴(kuò)展性并進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能效率,在SD-Fi Wi網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行控制器與流表NC功能擴(kuò)展,對SD-Fi Wi網(wǎng)絡(luò)中基于Openflow的NC控制過程進(jìn)行研究,通過網(wǎng)絡(luò)仿真證明SD-Fi Wi網(wǎng)絡(luò)中基于NC的數(shù)據(jù)傳輸在網(wǎng)絡(luò)吞吐量與時延等方面帶來的提升。
【關(guān)鍵詞】:軟件定義網(wǎng)絡(luò) 光纖無線混合接入網(wǎng)絡(luò) 節(jié)能效率 多域網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)編碼
【學(xué)位授予單位】:河北工程大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TN92
【目錄】:
- 摘要5-7
- Abstract7-11
- 第1章 緒論11-19
- 1.1 研究背景及意義11-13
- 1.1.1 研究背景11-12
- 1.1.2 研究意義12-13
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
- 1.2.1 Fi Wi網(wǎng)絡(luò)中節(jié)能與QoS研究現(xiàn)狀13-15
- 1.2.2 面向接入網(wǎng)的SDN技術(shù)研究現(xiàn)狀15-16
- 1.3 論文的研究工作16-18
- 1.4 本章小結(jié)18-19
- 第2章 FiWi網(wǎng)絡(luò)與SDN技術(shù)研究分析19-32
- 2.1 FiWi網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及工作原理19-25
- 2.1.1 EPON技術(shù)19-21
- 2.1.2 WMN技術(shù)21-23
- 2.1.3 Fi Wi網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與工作原理23-25
- 2.2 軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究分析25-30
- 2.2.1 軟件定義網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)25-27
- 2.2.2 軟件定義網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)27-29
- 2.2.3 SDN對Fi Wi網(wǎng)絡(luò)節(jié)能與QoS影響分析29-30
- 2.3 本章小結(jié)30-32
- 第3章 SD-FiWi網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)系統(tǒng)級設(shè)計32-41
- 3.1 SD-FiWi網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與基礎(chǔ)設(shè)施層節(jié)點結(jié)構(gòu)設(shè)計32-35
- 3.1.1 SD-FiWi網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)32-34
- 3.1.2 SD-FiWi基礎(chǔ)設(shè)施層節(jié)點結(jié)構(gòu)設(shè)計34-35
- 3.2 SD- FiWi網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展控制器設(shè)計35-37
- 3.2.1 SD-FiWi網(wǎng)絡(luò)控制器總體設(shè)計35-36
- 3.2.2 SD-FiWi控制器模塊功能36-37
- 3.3 SD-FiWi網(wǎng)絡(luò)控制層與基礎(chǔ)設(shè)施層交互機(jī)制37-40
- 3.4 本章小結(jié)40-41
- 第4章 基于動態(tài)區(qū)域管理的SD-FiWi網(wǎng)絡(luò)節(jié)能與QoS研究41-59
- 4.1 基于負(fù)載均衡的節(jié)能網(wǎng)絡(luò)區(qū)域管理41-48
- 4.1.1 控制器模塊擴(kuò)展與網(wǎng)絡(luò)映射41-42
- 4.1.2 初始化網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分42-44
- 4.1.3 動態(tài)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域重構(gòu)與休眠策略44-47
- 4.1.4 網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的負(fù)載均衡控制47-48
- 4.2 QoS感知的多網(wǎng)絡(luò)區(qū)域節(jié)能路由機(jī)制48-54
- 4.2.1 SD-FiWi架構(gòu)中多等級QoS的映射48-50
- 4.2.2 QoS感知多域路由50-53
- 4.2.3 控制器響應(yīng)與流表更新53-54
- 4.3 仿真分析54-57
- 4.4 本章小結(jié)57-59
- 第5章 基于NC的SD-FiWi網(wǎng)絡(luò)節(jié)能控制方法研究59-67
- 5.1 SD-FiWi網(wǎng)絡(luò)NC功能擴(kuò)展59-62
- 5.1.1 NC-FiWi架構(gòu)及原理59-60
- 5.1.2 SD-FiWi網(wǎng)絡(luò)控制器的NC擴(kuò)展60-62
- 5.1.3 SD-FiWi網(wǎng)絡(luò)流表的NC功能擴(kuò)展62
- 5.2 SD-FiWi網(wǎng)絡(luò)中節(jié)能NC控制策略62-64
- 5.3 仿真分析64-66
- 5.4 本章小結(jié)66-67
- 結(jié)論67-69
- 致謝69-70
- 參考文獻(xiàn)70-75
- 作者簡介75
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和科研成果75-76
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:軟件定義光纖無線寬帶接入網(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。
本文編號:340952
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