發(fā)布時(shí)間：2017-09-21 06:26

  本文關(guān)鍵詞：SDN-SAE架構(gòu)中的OpenFlow協(xié)議擴(kuò)展及SGW選擇算法

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【摘要】：傳統(tǒng)系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)SAE的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將控制邏輯和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)合于同一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,導(dǎo)致當(dāng)前架構(gòu)呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管控和架構(gòu)靈活性等方面的局限性。軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN將網(wǎng)絡(luò)控制功能與轉(zhuǎn)發(fā)功能解耦,促使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備轉(zhuǎn)化為簡單的轉(zhuǎn)發(fā)部件,網(wǎng)絡(luò)控制功能被置于SDN控制器的上層并以軟件形式實(shí)現(xiàn)。控制功能軟件可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商或者用戶的不同需求而靈活差異化定制,從而增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的易管控性和提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率。然而,SDN架構(gòu)尚不支持當(dāng)前移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的GTP隧道處理,這是SDN未能在LTE/SAE網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際應(yīng)用的重要原因之一。我們可借助SDN的技術(shù)優(yōu)勢以優(yōu)化SAE網(wǎng)絡(luò)的功能實(shí)現(xiàn),故SDN為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)帶來的挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存。本文研究SDN-SAE架構(gòu)下的OpenFlow協(xié)議擴(kuò)展和服務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)SGW兩個(gè)方面,以期為SDN技術(shù)在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際應(yīng)用提供借鑒。本文簡要闡述選題背景以及相關(guān)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,概述LTE/SAE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和SDN技術(shù)的基本原理,并簡要分析利用SDN改進(jìn)LTE/SAE架構(gòu)的優(yōu)勢,主要工作包括以下兩個(gè)方面:(1)綜述SDN與LTE/SAE網(wǎng)絡(luò)的融合方案。為解決SDN不支持基于GTP隧道傳輸用戶數(shù)據(jù)的問題,擴(kuò)展OpenFlow v1.5.1協(xié)議,使得網(wǎng)絡(luò)用戶面能夠利用OpenFlow協(xié)議從控制面獲取GTP參數(shù)并實(shí)現(xiàn)GTP隧道傳輸。本文還設(shè)計(jì)了SGW和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)PGW利用流表處理用戶GTP數(shù)據(jù)包的流程以及基于OpenFlow擴(kuò)展協(xié)議的承載管理流程。(2)網(wǎng)元選擇是SAE網(wǎng)絡(luò)控制面的重要功能之一。當(dāng)前對(duì)SAE網(wǎng)元選擇方案的研究關(guān)注點(diǎn)主要集中在網(wǎng)元本身,尤其集中在如何提高網(wǎng)元負(fù)載的均衡程度,但僅依據(jù)負(fù)載狀態(tài)選擇網(wǎng)元并不能為用戶提供可靠的服務(wù)質(zhì)量QoS保障。據(jù)此提出一種新型的SGW選擇算法NSSA,它適用于基于SDN的SAE網(wǎng)絡(luò)中。NSSA借助SDN網(wǎng)絡(luò)控制面具有全網(wǎng)視圖的優(yōu)勢,可綜合考慮SGW的實(shí)時(shí)負(fù)載狀態(tài)和實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),以實(shí)現(xiàn)SGW負(fù)載均衡和為用戶提供可保障QoS的業(yè)務(wù)傳輸路徑。此外,本文采用C/C++語言編程完成所提算法NSSA的性能評(píng)估,并在多種場景中進(jìn)行仿真測試,通過對(duì)比所提算法與已有的其它算法的仿真結(jié)果,驗(yàn)證NSSA算法的可行性與有效性。仿真結(jié)果表明,本文提出的NSSA算法在降低業(yè)務(wù)阻塞率、優(yōu)化業(yè)務(wù)路徑和均衡SGW負(fù)載方面具有一定的優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】：系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn) 軟件定義網(wǎng)絡(luò) OpenFlow協(xié)議擴(kuò)展 服務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)選擇 性能評(píng)估
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號(hào)對(duì)照表11-12
• 縮略語對(duì)照表12-16
• 第一章 緒論16-22
• 1.1 研究背景與意義16-17
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-19
• 1.2.1 EPC網(wǎng)元選擇方案17-18
• 1.2.2 引入SDN的LTE/SAE網(wǎng)絡(luò)18-19
• 1.3 研究內(nèi)容及章節(jié)安排19-22
• 第二章 LTE/SAE網(wǎng)絡(luò)與SDN技術(shù)及其結(jié)合22-36
• 2.1 LTE/SAE網(wǎng)絡(luò)基本原理22-27
• 2.1.1 LTE/SAE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)概述22-26
• 2.1.2 EPC主要網(wǎng)元部署趨勢分析26
• 2.1.3 現(xiàn)有LTE/SAE架構(gòu)的局限性分析26-27
• 2.2 SDN技術(shù)基本原理27-33
• 2.2.1 SDN的基本架構(gòu)28-29
• 2.2.2 SDN的關(guān)鍵組件29-33
• 2.3 利用SDN改進(jìn)LTE/SAE架構(gòu)的優(yōu)勢33-36
• 第三章 基于SDN的LTE/SAE架構(gòu)中的OpenFlow協(xié)議擴(kuò)展36-50
• 3.1 基于SDN的LTE/SAE架構(gòu)概述36-38
• 3.2 攜帶GTP參數(shù)的OpenFlow協(xié)議38-47
• 3.2.1 SDN網(wǎng)絡(luò)支持GTP隧道傳輸?shù)闹饕桨?/span>39-40
• 3.2.2 需要傳遞的GTP參數(shù)40-41
• 3.2.3 OpenFlow協(xié)議的擴(kuò)展方式41-44
• 3.2.4 PGW和SGW處理GTP數(shù)據(jù)包的流程44-47
• 3.3 基于OpenFlow擴(kuò)展協(xié)議的承載管理流程47-50
• 第四章 SDN-SAE環(huán)境下的SGW選擇算法設(shè)計(jì)及其性能評(píng)估50-70
• 4.1 SGW選擇問題50-51
• 4.2 SGW選擇模型51-53
• 4.3 NSSA算法的原理與流程53-55
• 4.4 NSSA算法的仿真程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)55-57
• 4.5 NSSA算法的仿真結(jié)果及分析57-67
• 4.5.1 仿真場景設(shè)計(jì)57-59
• 4.5.2 算法的性能指標(biāo)59-60
• 4.5.3 仿真結(jié)果與分析60-67
• 4.6 NSSA算法的適用場景67-70
• 第五章 總結(jié)與展望70-72
• 5.1 全文總結(jié)70
• 5.2 研究展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 致謝76-78
• 作者簡介78-79

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 周文瑜;周金芳;黃科;劉永金;;EPC引入SDN/NFV的關(guān)鍵問題分析[J];互聯(lián)網(wǎng)天地;2014年12期

2 丁慧;;云計(jì)算環(huán)境下基于并行計(jì)算熵的負(fù)載均衡算法[J];計(jì)算機(jī)測量與控制;2014年05期

3 吳強(qiáng);符濤;周娜;;移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元分布式部署研究[J];郵電設(shè)計(jì)技術(shù);2010年05期

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本文編號(hào)：892907