软件定义无线Mesh网络路由与调度联合优化算法研究

发布时间：2022-07-08 16:49

　　无线Mesh网络在视频监控物联网等领域有着广泛的应用前景,随着物联网技术的发展,网络业务部署、运维智能化需求日益增强。在传统无线Mesh网络的分布式管理架构下,数据平面转发设备软硬件呈现紧耦合状态,网络自动化管理水平较低,给网络业务创新、网络运维、资源管理提出了一系列挑战。针对上述问题,本文提出了一种基于软件定义无线Mesh网络架构的路由与调度联合优化算法,主要研究内容如下:本文结合无线链路的期望传输时间路由测度和物理层信干噪比设计了一种跨层路由测度sETT,并融入到关联矩阵中构成加权关联矩阵。对传统流守恒约束做出改进,基于加权关联矩阵设计了传输代价约束,可以有效降低信道不平衡给路由和调度算法带来的误差。设计一种服务质量函数作为网络优化问题的目标函数,描述为无线链路上用户流速率的对数函数与跨层路由测度之差,考虑用户满意度的同时避免因链路质量带来的负载不均衡。在Lagrange松弛法求解网络优化模型的基础上,结合对网络收敛性问题的分析,进一步提出了适应于软件定义无线Mesh网络架构的控制器算法。在网络仿真平台中,通过平均带宽利用率、链路负载抖动以及网络收敛速度三种指标对所提算法进行了性能... 

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 网络架构研究现状
        1.2.2 路由和调度算法研究现状
        1.2.3 路由测度研究现状
    1.3 本文创新点
    1.4 论文结构安排
第二章 相关基础知识介绍
    2.1 传统网络设备模式
    2.2 软件定义网络
        2.2.1 SDN基本概念
        2.2.2 SDN控制器
        2.2.3 SDN南向接口协议
    2.3 组合最优化问题
    2.4 本章小结
第三章 基于SD-WMN架构的网络优化模型设计
    3.1 SD-WMN网络
    3.2 网络建模
        3.2.1 冲突约束模型
        3.2.2 链路调度和容量问题
        3.2.3 路径安排和队列问题
    3.3 约束条件设计
        3.3.1 容量约束
        3.3.2 传输代价约束
    3.4 路由测度设计
    3.5 目标函数设计
    3.6 算法模型及仿真
    3.7 本章小结
第四章 一种SD-WMN控制器算法设计
    4.1 Lagrange松弛法
    4.2 网络收敛性问题分析
        4.2.1 网络收敛时间
        4.2.2 提升网络收敛性能
    4.3 控制器算法设计
    4.4 网络仿真测试
        4.4.1 POX控制器
        4.4.2 Open vSwitch交换机
        4.4.3 网络仿真器
        4.4.4 wmSDN基本架构
        4.4.5 算法性能测试
    4.5 本章小结
第五章 实验平台搭建与测试
    5.1 无线Mesh节点硬件结构
    5.2 无线Mesh节点软件系统
    5.3 OpenDaylight控制器
    5.4 实验平台测试
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]网络仿真器NS3的剖析与探究[J]. 茹新宇,刘渊.  计算机技术与发展. 2018(03)
[2]基于OpenDaylight的数据中心SDN控制器设计与实现[J]. 刘汉江,欧亮,陈文华,唐宏.  电信技术. 2016(07)
[3]A Survivability Routing Mechanism in SDN Enabled Wireless Mesh Networks:Design and Evaluation[J]. Yuhuai Peng,Xiaoxue Gong,Lei Guo,Dezhi Kong.  中国通信. 2016(07)
[4]无线网状网路由判据研究[J]. 朱隽.  电子工程师. 2007(08)

硕士论文
[1]软件定义无线网状网仿真平台构建与负载均衡技术研究[D]. 蔡木浮.华南理工大学 2016



本文编号：3657391