延遲約束的跨層無線網絡優(yōu)化算法及實現
發(fā)布時間:2017-06-08 21:07
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【摘要】:在802.11無線網絡的傳輸中,存在諸多問題,例如設備數量多、頻譜資源有限、無線信號之間存在干擾、隊列調度方案只注重吞吐量,并且調度復雜性較高等等。這些問題導致無線通信效率低、數據流的延遲要求難以得到保證。由于無線網絡正成為人們主要的通信方式,因此得到了越來越多的重視。本文針對無線網絡的傳輸特點,提出了延遲約束的無線網絡優(yōu)化算法,目的在于保證流的延遲要求的同時,合理地利用無線頻譜資源,提高無線網絡的吞吐。本文將軟件定義網絡的思想應用于無線網絡中。利用系統的全局統計信息,集中式地進行決策和調度。本文在硬件設備上部署了Open Flow實驗平臺,添加對無線網絡傳輸的支持,實現收集自定義信息、執(zhí)行自定義信道配置命令等Open Flow中不能直接得到支持的功能。本文實現了無線網絡中的隊列調度和鏈路選擇算法。對于每條鏈路,根據各個流的隊列中當前的平均延遲和對延遲的要求,決定優(yōu)先得到調度的隊列;根據網絡中的拓撲結構,判斷各鏈路的相互沖突情況,選擇互不沖突的鏈路子集進行傳輸。本文實現了動態(tài)配置信道資源的算法,為每條鏈路分配合適的中心頻率和頻譜寬度完成傳輸;根據鏈路當前的信道質量,預測配置完成后的沖突情況,降低計算復雜性。利用這些算法,提高頻譜利用率,優(yōu)化網絡的性能。
【關鍵詞】:軟件定義無線網絡 保障延遲 隊列調度 信道配置
【學位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TN92
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 第1章 緒論8-12
- 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-9
- 1.2 國內外研究現狀9-10
- 1.3 本文的主要研究內容10
- 1.4 論文結構與安排10-12
- 第2章 軟件定義無線網絡平臺部署12-22
- 2.1 軟件定義網絡與OPENFLOW簡介12-14
- 2.1.1 軟件定義網絡12-13
- 2.1.2 Open Flow13-14
- 2.2 軟件定義無線網絡平臺部署14-21
- 2.2.1 平臺整體架構15
- 2.2.2 無線AP部署15-19
- 2.2.3 收集器部署19-20
- 2.2.4 POX控制器20-21
- 2.3 本章小結21-22
- 第3章 延遲約束的無線網絡隊列調度22-40
- 3.1 無線網絡的傳輸特性22-23
- 3.2 單鏈路中的隊列調度23-34
- 3.2.1 常見的隊列調度算法23-24
- 3.2.2 基于實時統計信息的隊列調度24-26
- 3.2.3 POX中單鏈路隊列調度的實現26-32
- 3.2.4 隊列調度實驗對比32-34
- 3.3 多AP多鏈路的隊列調度34-39
- 3.3.1 最大權鏈路選擇算法34-35
- 3.3.2 改進后的鏈路選擇算法35-36
- 3.3.3 鏈路選擇算法的實現36-39
- 3.4 本章小結39-40
- 第4章 動態(tài)頻譜分配中的無線網絡調度40-47
- 4.1 頻譜資源對無線網絡傳輸的影響40-43
- 4.2 動態(tài)頻譜分配中的鏈路選擇算法43
- 4.3 動態(tài)信道配置中鏈路選擇算法的實現43-46
- 4.4 本章小結46-47
- 結論47-49
- 參考文獻49-53
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文53-55
- 致謝55
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本文編號:433755
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