光無線融合接入網(wǎng)絡(luò)有效融合低成本、高帶寬和高可靠的光網(wǎng)絡(luò)與高移動性、高靈活性的無線網(wǎng)絡(luò)成為移動邊緣計算系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架重要解決方案之一。研究表明,接入網(wǎng)產(chǎn)生的能耗占據(jù)整個通信網(wǎng)能耗的較大比重,并且隨著5G應(yīng)用的普及通信設(shè)備數(shù)量指數(shù)級的增長,其能耗也將繼續(xù)增大。光無線融合接入網(wǎng)絡(luò)存在光網(wǎng)絡(luò)單元利用率低,數(shù)據(jù)傳輸過程中控制開銷較大的問題,如何在保障網(wǎng)絡(luò)性能和卸載效率的基礎(chǔ)上降低整個網(wǎng)能耗是光無線融合接入網(wǎng)絡(luò)中的一個重大問題。因此,設(shè)計有效的卸載節(jié)能機(jī)制對降低光無線融合網(wǎng)的能耗具有重大意義。首先,本文對光無線融合接入網(wǎng)絡(luò)的背景、架構(gòu)、發(fā)展前景及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹,然后分析了云增強(qiáng)光無線融合網(wǎng)中的動態(tài)帶寬分配機(jī)制,其次介紹了現(xiàn)有的節(jié)能機(jī)制,主要包括卸載節(jié)能機(jī)制和光域與無線域的傳輸節(jié)能機(jī)制。其次,本文給出一種基于兩層Stackelberg博弈的節(jié)能卸載策略。首先從光無線融合網(wǎng)所承載業(yè)務(wù)的特性出發(fā),結(jié)合卸載業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量需求,對擁塞開銷和卸載收益系數(shù)進(jìn)行量化,通過分析用戶卸載的請求,在卸載協(xié)同休眠機(jī)制下給出了網(wǎng)絡(luò)中各博弈參與者的效用函數(shù),進(jìn)而確定兩層Stackelberg博弈模型。然后分別采用逆向歸納法和兩階段分布式算法實(shí)現(xiàn)各子博弈的納什平衡。仿真結(jié)果表明,所提卸載策略在有效減少網(wǎng)絡(luò)能耗的同時保證了參與者的收益。再次,本文提出一種帶有負(fù)載轉(zhuǎn)移的光網(wǎng)絡(luò)單元卸載協(xié)同休眠機(jī)制。通過分析負(fù)載轉(zhuǎn)移時無線域多跳傳輸時延和目標(biāo)光網(wǎng)絡(luò)單元的報告幀發(fā)送時刻,進(jìn)而確定休眠光網(wǎng)絡(luò)單元和目的光網(wǎng)絡(luò)單元完成負(fù)載轉(zhuǎn)移。然后光網(wǎng)絡(luò)單元協(xié)同考慮邊緣服務(wù)器的回傳數(shù)據(jù)到達(dá)時刻和無線域控制幀的發(fā)送時刻,選取最合適的休眠時長以減少控制開銷,從而在保證卸載業(yè)務(wù)時延的前提下,減少卸載業(yè)務(wù)傳輸時給光無線融合網(wǎng)絡(luò)帶來的能耗開銷。仿真結(jié)果表明,所提機(jī)制在保證卸載業(yè)務(wù)時延性能的同時有效降低了網(wǎng)絡(luò)能耗。最后對本文主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)做出總結(jié),并對未來的研究工作進(jìn)行展望。
【學(xué)位單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.1

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本文編號：2819475