延遲約束的跨層無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法及實(shí)現(xiàn)
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【摘要】:在802.11無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸中,存在諸多問題,例如設(shè)備數(shù)量多、頻譜資源有限、無線信號(hào)之間存在干擾、隊(duì)列調(diào)度方案只注重吞吐量,并且調(diào)度復(fù)雜性較高等等。這些問題導(dǎo)致無線通信效率低、數(shù)據(jù)流的延遲要求難以得到保證。由于無線網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)的傳輸特點(diǎn),提出了延遲約束的無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法,目的在于保證流的延遲要求的同時(shí),合理地利用無線頻譜資源,提高無線網(wǎng)絡(luò)的吞吐。本文將軟件定義網(wǎng)絡(luò)的思想應(yīng)用于無線網(wǎng)絡(luò)中。利用系統(tǒng)的全局統(tǒng)計(jì)信息,集中式地進(jìn)行決策和調(diào)度。本文在硬件設(shè)備上部署了Open Flow實(shí)驗(yàn)平臺(tái),添加對無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹С?實(shí)現(xiàn)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(shí)現(xiàn)了無線網(wǎng)絡(luò)中的隊(duì)列調(diào)度和鏈路選擇算法。對于每條鏈路,根據(jù)各個(gè)流的隊(duì)列中當(dāng)前的平均延遲和對延遲的要求,決定優(yōu)先得到調(diào)度的隊(duì)列;根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),判斷各鏈路的相互沖突情況,選擇互不沖突的鏈路子集進(jìn)行傳輸。本文實(shí)現(xiàn)了動(dòng)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(jù)鏈路當(dāng)前的信道質(zhì)量,預(yù)測配置完成后的沖突情況,降低計(jì)算復(fù)雜性。利用這些算法,提高頻譜利用率,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的性能。
【關(guān)鍵詞】:軟件定義無線網(wǎng)絡(luò) 保障延遲 隊(duì)列調(diào)度 信道配置
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】: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(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
- 1.3 本文的主要研究內(nèi)容10
- 1.4 論文結(jié)構(gòu)與安排10-12
- 第2章 軟件定義無線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)部署12-22
- 2.1 軟件定義網(wǎng)絡(luò)與OPENFLOW簡介12-14
- 2.1.1 軟件定義網(wǎng)絡(luò)12-13
- 2.1.2 Open Flow13-14
- 2.2 軟件定義無線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)部署14-21
- 2.2.1 平臺(tái)整體架構(gòu)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(jié)21-22
- 第3章 延遲約束的無線網(wǎng)絡(luò)隊(duì)列調(diào)度22-40
- 3.1 無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性22-23
- 3.2 單鏈路中的隊(duì)列調(diào)度23-34
- 3.2.1 常見的隊(duì)列調(diào)度算法23-24
- 3.2.2 基于實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)信息的隊(duì)列調(diào)度24-26
- 3.2.3 POX中單鏈路隊(duì)列調(diào)度的實(shí)現(xiàn)26-32
- 3.2.4 隊(duì)列調(diào)度實(shí)驗(yàn)對比32-34
- 3.3 多AP多鏈路的隊(duì)列調(diào)度34-39
- 3.3.1 最大權(quán)鏈路選擇算法34-35
- 3.3.2 改進(jìn)后的鏈路選擇算法35-36
- 3.3.3 鏈路選擇算法的實(shí)現(xiàn)36-39
- 3.4 本章小結(jié)39-40
- 第4章 動(dòng)態(tài)頻譜分配中的無線網(wǎng)絡(luò)調(diào)度40-47
- 4.1 頻譜資源對無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)挠绊?/span>40-43
- 4.2 動(dòng)態(tài)頻譜分配中的鏈路選擇算法43
- 4.3 動(dòng)態(tài)信道配置中鏈路選擇算法的實(shí)現(xiàn)43-46
- 4.4 本章小結(jié)46-47
- 結(jié)論47-49
- 參考文獻(xiàn)49-53
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文53-55
- 致謝55
【相似文獻(xiàn)】
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