【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和流行,基于位置服務(wù)的社交應(yīng)用逐漸發(fā)展。而基于全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)的定位已不足以滿足室內(nèi)環(huán)境下位置服務(wù)的需求,由此催生室內(nèi)定位系統(tǒng)的研究。室內(nèi)定位系統(tǒng)追求高精度服務(wù)的同時(shí),也將低時(shí)延保障作為其業(yè)務(wù)質(zhì)量的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),定位服務(wù)具有用戶請(qǐng)求更加頻繁、室內(nèi)定位環(huán)境部署更加快速、物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下聯(lián)合定位的數(shù)據(jù)融合更加復(fù)雜及為提高定位精度所帶來的大量數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)計(jì)算等特征,這些都對(duì)當(dāng)前的定位終端與云定位服務(wù)器相結(jié)合的定位網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提出了挑戰(zhàn)。而霧計(jì)算架構(gòu)的設(shè)備邊緣化、可擴(kuò)展性、分布式、異構(gòu)性、數(shù)據(jù)本地化及自主計(jì)算性這些特點(diǎn),正好滿足室內(nèi)定位業(yè)務(wù)的相關(guān)問題。為降低定位時(shí)延和保障定位精度,基于傳統(tǒng)局域網(wǎng)絡(luò),室內(nèi)定位作為網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的擴(kuò)展,本文致力于研究面向室內(nèi)定位的霧無線網(wǎng)絡(luò)及其資源分配機(jī)制,主要內(nèi)容和貢獻(xiàn)為:1.本文研究了一種面向室內(nèi)定位的霧無線網(wǎng)絡(luò)。在分析其分層結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種面向室內(nèi)定位的霧無線網(wǎng)絡(luò)的方案,其具有集中控制的網(wǎng)絡(luò)管理節(jié)點(diǎn)和提供分布式計(jì)算的霧節(jié)點(diǎn)。而后,利用虛擬化、軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network,SDN)等關(guān)鍵技術(shù),分別對(duì)霧無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)切片、網(wǎng)絡(luò)管理節(jié)點(diǎn)和室內(nèi)定位業(yè)務(wù)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì),給出了基于霧無線網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)定位實(shí)現(xiàn)。最后通過軟硬件結(jié)合的方式搭建原型平臺(tái),并部署基于接收信號(hào)強(qiáng)度值(Received Signal Strength Indication,RSSI)的極大似然+加權(quán)質(zhì)心算法實(shí)現(xiàn)的室內(nèi)定位業(yè)務(wù)。設(shè)計(jì)平臺(tái)測(cè)試場(chǎng)景,測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證了霧無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的可行性,同時(shí)也證明所搭建的霧無線網(wǎng)絡(luò)原型平臺(tái)可有效降低定位時(shí)延并保障定位精度。2.為了進(jìn)一步提高霧無線網(wǎng)絡(luò)的資源利用率并降低室內(nèi)定位的定位時(shí)延,本文研究了面向室內(nèi)定位的霧無線網(wǎng)絡(luò)的資源分配機(jī)制。通過對(duì)無線帶寬分配和霧計(jì)算子節(jié)點(diǎn)選擇進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化,將最小-最大化定位子任務(wù)處理時(shí)延問題建模為0-1變量和連續(xù)變量的混合約束優(yōu)化問題。由于該問題的非光滑、混合約束特性,本文致力于次優(yōu)解的算法設(shè)計(jì)。首先將原問題松弛為最小化問題,而后引入循環(huán)迭代機(jī)制,研究一種聯(lián)合資源優(yōu)化算法,并將最小化問題求解轉(zhuǎn)換為0-1霧節(jié)點(diǎn)選擇子問題和連續(xù)的無線帶寬分配子問題,分別采用隱枚舉法和拉格朗日乘子法進(jìn)行求解。最后,本文通過仿真驗(yàn)證該算法的收斂性,并將該算法與注水算法和啟發(fā)式算法分別進(jìn)行對(duì)比,表明該算法可有效降低定位任務(wù)處理的時(shí)延,并保證了霧計(jì)算子節(jié)點(diǎn)資源分配的公平性。
【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】：2018
【分類號(hào)】：TN92
【圖文】：

央處理器 (Central Processing Unit，CPU) 及存儲(chǔ)等進(jìn)行邏輯抽象顯現(xiàn)備間資源不可隨意劃分的弊端，使用戶可不受資源的實(shí)現(xiàn)、地理位置、的限制。虛擬化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)包括資源利用的最大化、動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡、系效管理特性等。ocker 作為當(dāng)前主流的虛擬化技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)輕量級(jí)的操作系統(tǒng)級(jí)別的虛為目標(biāo)，用戶無需關(guān)心容器管理，使軟件開發(fā)的生命周期更加快速，是的架構(gòu)設(shè)計(jì)。ocker[50]的幾個(gè)重要組成元素包括 Docker 鏡像和 Docker 容器等。) Docker 鏡像ocker 鏡像是可視為只讀的模板，用來創(chuàng)建 Docker 容器。其相當(dāng)于一個(gè)核啟動(dòng)后，需掛載為系統(tǒng)提供用戶空間支持的 root 文件系統(tǒng)。) Docker 容器ocker 容器的實(shí)質(zhì)是進(jìn)程，但與直接在宿主機(jī)執(zhí)行的進(jìn)程不同，Docker于屬于自己的獨(dú)立的命名空間中。因此 Docker 容器可單獨(dú)擁有網(wǎng)絡(luò)的間，甚至用戶 ID 空間。

供對(duì) Docker 容器更直觀的理解，將 Docker 與 VM 技術(shù)中的 H，如圖 2.3 所示，首先兩者都是依托于宿主機(jī)操作系統(tǒng)之上的一ocker 以更加輕量級(jí)的虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)中進(jìn)程和資源的相裝獨(dú)立的操作系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)更實(shí)時(shí)的交付和部署、更加有效的虛絡(luò)的遷移和管理。 及網(wǎng)絡(luò)切片概述著網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)存在難以擴(kuò)展等問題。為連的協(xié)議 (Internet Protocol，IP) 網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制下，獲得更加簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，SDN[51][52]作為一種開放式的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)被提出，其將制轉(zhuǎn)向集中式控制，使得網(wǎng)絡(luò)的可編程性和靈活性提高，從而支 SDN 概述

第二章 面向室內(nèi)定位的霧無線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論基礎(chǔ)戶側(cè)接入挑戰(zhàn)：設(shè)備存在多接入切片請(qǐng)求，還涉及鑒權(quán)及用入網(wǎng)切片與核心網(wǎng)切片的配對(duì)問題，即接入網(wǎng)切片如何選擇排與自動(dòng)化是網(wǎng)絡(luò)切片的關(guān)鍵技術(shù)。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

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本文編號(hào)：2771717