软件定义的多跳无线网络中的高效多用户路由
发布时间：2021-08-03 14:43
软件定义网络（SDN）是一种创新的网络体系结构,其主要思想是:通过分离控制平面和数据平面来实现数据与控制的分离。SDN通过设计一个基于全局网络拓扑结构的逻辑集中控制器来对网络进行编程和管理,为网络提供了更有效的管理、更好的性能和更高的灵活性。因此,将SDN概念应用到多跳无线网络（MWN）中克服了MWN的局限性,得到了广泛的研究。与传统的MWN相比,软件定义的多跳无线网络（SDMWN）可以实时地监控移动设备的位置、剩余能量和当前带宽等相关信息,从而更有效地保证了服务质量。为实现SDMWN中非相邻设备间的数据传输,需要设计高效的多用户路由算法,在满足用户高效可靠通信需求的同时提高网络资源利用率。本文主要针对SDMWN中多用户的约束成本最小化路由算法进行研究,提出了基于该架构的节能高效的全局路由算法,该算法能够同时为多个用户提供满足各自约束且全局总能耗最小的传输路径。在路由算法研究中,常常仅考虑延迟约束对数据传输的影响,但结合实际应用场景,用户在提交传输请求时,数据量的大小是不同的。数据量小对应的传输时间也相对较小,反之,若数据量较大,则传输时间变长。此时,传输过程中节点的移动性可能会影响数...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
OFN提出的SDN架构
第1章绪论3应用层中包含了多种不同的SDN应用，体现了用户广泛的服务需求。该层的业务应用经由应用层和控制层之间的开放API向下传递，以编程的方式快速访问并控制底层的网络设备，这种自上而下的分层管理方式使SDN应用与网络设备之间的交互更加灵活。控制层通过开放的南北接口承担业务应用和网络设备之间的交互功能。控制层中的控制器负责收集基础设施层中网络设备的信息，包括全局网络状态信息和数据传输规则等，实现控制层与基础设施层的对接。应用层中的业务应用可以通过接口访问控制器中收集到的网络状态信息，并结合业务需求对路由策略等做出调整，将这些决策再经由控制层下发至网络设备，从而完成数据的处理和转发。基础设施层主要是由各种异构的网络设备组成，这些设备具有转发功能，例如交换机，路由器等。这些设备一方面要承担收集网络状态信息并转发给控制器的功能；另一方面还能够基于路由策略完成数据的处理和转发，无需在其内部运行复杂的路由算法，从而减轻了网络设备的工作压力，简化传输过程。2)ETSI定义的NFV架构2012年11月，欧洲电信标准化协会(EuropeanTelecommunicationsStandardsInstitute，ETSI)提出了将网络节点按功能进行区块划分，并分别以软件方法操作的概念，即网络功能虚拟化技术(NetworkFunctionVirtualization，NFV)。该技术利用软件方法来实现对网络功能的控制，并合理地部署在多种异构的设备上[11]。ETSI提出的NFV架构如图1.2所示。图1.2ETSI提出的NFV架构分析图1.2中的NFV架构可知，该架构是在ONF提出的SDN架构的基础上
第1章绪论10图1.3随机行走移动模型中的节点移动轨迹根据图1.3中的移动轨迹可知，该模型当前的速度和方向与之前状态相互独立，生成不真实的移动，不符合实际生活中移动设备的运动场景。另外，节点轨迹趋于集中在有限域的中心附近，这在一定程度上限制了节点的移动范围。因此，在对节点移动性模型的研究过程中需要克服运动状态的独立性和节点分布的集中性。2)随机路径点移动模型随机路径点移动模型(TheRandomWaypointMobilityModel，RWP)也是在移动性研究中较为常见的一种模型，最早由Johnson等学者[36]提出，该模型与随机行走模型较为相似，都具有较强的随机性。不同的是在随机路径点移动模型中，节点的两次连续运动间设定了一个新的变量——暂停时间Tpause，即节点在移动到下一个路径点之前有一个暂停时间。首先节点随机选择仿真区间内一个点作为目标点，然后在速度区间[Vmin，Vmax]中选择一个固定速度向目标点移动，到达节点后停留时间Tpause，暂停结束后重新选择目的地和速度开始下一次移动。随机路径点移动模型中的节点移动轨迹如图1.4所示。图1.4随机路径点移动模型中的节点移动轨迹
本文编号：3319808
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
OFN提出的SDN架构
第1章绪论3应用层中包含了多种不同的SDN应用，体现了用户广泛的服务需求。该层的业务应用经由应用层和控制层之间的开放API向下传递，以编程的方式快速访问并控制底层的网络设备，这种自上而下的分层管理方式使SDN应用与网络设备之间的交互更加灵活。控制层通过开放的南北接口承担业务应用和网络设备之间的交互功能。控制层中的控制器负责收集基础设施层中网络设备的信息，包括全局网络状态信息和数据传输规则等，实现控制层与基础设施层的对接。应用层中的业务应用可以通过接口访问控制器中收集到的网络状态信息，并结合业务需求对路由策略等做出调整，将这些决策再经由控制层下发至网络设备，从而完成数据的处理和转发。基础设施层主要是由各种异构的网络设备组成，这些设备具有转发功能，例如交换机，路由器等。这些设备一方面要承担收集网络状态信息并转发给控制器的功能；另一方面还能够基于路由策略完成数据的处理和转发，无需在其内部运行复杂的路由算法，从而减轻了网络设备的工作压力，简化传输过程。2)ETSI定义的NFV架构2012年11月，欧洲电信标准化协会(EuropeanTelecommunicationsStandardsInstitute，ETSI)提出了将网络节点按功能进行区块划分，并分别以软件方法操作的概念，即网络功能虚拟化技术(NetworkFunctionVirtualization，NFV)。该技术利用软件方法来实现对网络功能的控制，并合理地部署在多种异构的设备上[11]。ETSI提出的NFV架构如图1.2所示。图1.2ETSI提出的NFV架构分析图1.2中的NFV架构可知，该架构是在ONF提出的SDN架构的基础上
第1章绪论10图1.3随机行走移动模型中的节点移动轨迹根据图1.3中的移动轨迹可知，该模型当前的速度和方向与之前状态相互独立，生成不真实的移动，不符合实际生活中移动设备的运动场景。另外，节点轨迹趋于集中在有限域的中心附近，这在一定程度上限制了节点的移动范围。因此，在对节点移动性模型的研究过程中需要克服运动状态的独立性和节点分布的集中性。2)随机路径点移动模型随机路径点移动模型(TheRandomWaypointMobilityModel，RWP)也是在移动性研究中较为常见的一种模型，最早由Johnson等学者[36]提出，该模型与随机行走模型较为相似，都具有较强的随机性。不同的是在随机路径点移动模型中，节点的两次连续运动间设定了一个新的变量——暂停时间Tpause，即节点在移动到下一个路径点之前有一个暂停时间。首先节点随机选择仿真区间内一个点作为目标点，然后在速度区间[Vmin，Vmax]中选择一个固定速度向目标点移动，到达节点后停留时间Tpause，暂停结束后重新选择目的地和速度开始下一次移动。随机路径点移动模型中的节点移动轨迹如图1.4所示。图1.4随机路径点移动模型中的节点移动轨迹
本文编号：3319808
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