基于无框架网络架构下的业务卸载策略的研究

发布时间：2017-09-09 23:04

  本文关键词：基于无框架网络架构下的业务卸载策略的研究

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【摘要】：近年来移动互联网业务迅猛发展,终端应用对数据流量的需求日益增长,如何在当前移动通信网络架构的基础上通过网络架构的演进或组网方式的变革增强移动通信系统容量已成为研究热点,因而研究新型网络架构及新架构下的组网方法势在必行。无框架网络架构通过打开传统基站设备,使得网络升级扩容变得愈发简单,更适应当前快速发展的无线网络环境。业务卸载策略通过充分利用异构网络的技术互补特性,不仅在不改变现有架构的基础上进一步实现系统容量的提升,而且能够应用于无框架网络架构。本论文的主要内容包括： 针对高密度异构混合组网场景下干扰严重、部分基站资源利用率低的问题,提出无框架网络架构,将传统基站设备拆分为负责信号收发的天线单元与负责信号处理的计算处理单元,并引入资源池的概念,实现资源的集中管理,控制平面与数据平面的分离,同时融入软件定义网络(Software Defined Network, SDN)及OpenFlow技术,使得资源管理、路由寻址流表化,实现了网络架构内各功能模块的可重配置、可重构特性。 针对高密度异构混合场景下负载分布不均、能量效率低下的问题,提出基于拍卖的能效优化业务卸载方案,方案中分别采用了正向拍卖和反向拍卖策略,以系统能量效率为优化目标,在满足用户设备传输速率的限定条件下,选取合适的业务卸载目标小区的同时,为用户设备分配功率和带宽,仿真结果表明,与对比算法相比,所述能效优化业务卸载方案能够提供更高的系统能量效率和业务卸载增益。 针对高密度异构混合场景下多种业务、基站类型共存的问题,提出基于模糊逻辑的自适应业务卸载方案,方案中首先通过神经网络业务负载分布预测算法对异构网络下的用户业务分布情况进行预测,基于预测结果在异构网络间合理分配资源,并将功率效率和业务与基站类型匹配度同时纳入考虑,进行业务卸载决策,选取最优的业务卸载目标小区,仿真结果表明,所述业务负载分布预测算法为业务卸载方案带来性能增益。 针对异构混合网络下业务负载时域分布不均的问题,提出延时业务卸载方案,方案中通过定义网络总消耗,将宏蜂窝网络占用量和用户满意度同时纳入考虑,并定义惩罚函数,补偿由于业务延时造成的用户满意度的流失,经证明在惩罚函数为单调凸函数时,能够求解阈值结构,简化延时业务卸载方案的计算复杂度,仿真结果表明,所述延时业务卸载方案能够降低网络总消耗。
【关键词】：业务卸载 无框架网络 异构网络 能量效率 拍卖 模糊逻辑
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.01;TN929.5
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景10-16
• 1.1.1 网络架构研究现状11-13
• 1.1.2 业务卸载策略研究现状13-15
• 1.1.3 延时业务卸载策略研究现状15-16
• 1.2 论文研究目标及主要工作16-17
• 1.2.1 研究目标16
• 1.2.2 主要工作及创新点16-17
• 1.3 论文结构17
• 1.4 本章小结17-18
• 第二章 无框架网络架构及其后续演进18-28
• 2.1 基于无框架网络架构的通信系统及组网方法18-22
• 2.1.1 无框架网络架构19-21
• 2.1.2 基于无框架网络架构的组网方法21-22
• 2.2 基于SDN及OpenFlow的无框架网络架构演进22-26
• 2.2.1 基于SDN及OpenFlow的无框架网络组网架构23-24
• 2.2.2 模块功能定义24-26
• 2.3 本文研究重点及研究方法26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 基于拍卖的能效优化业务卸载方案28-44
• 3.1 能效优化业务卸载策略方案28-38
• 3.1.1 能效优化业务卸载方案正向拍卖模型28-32
• 3.1.2 能效优化业务卸载方案正向拍卖方案32-36
• 3.1.3 能效优化业务卸载方案反向拍卖模型36
• 3.1.4 能效优化业务卸载方案反向拍卖方案36-38
• 3.2 性能分析及性能评估38-42
• 3.2.1 仿真环境38-39
• 3.2.2 仿真结果39-42
• 3.3 本章小结42-44
• 第四章 基于模糊逻辑-神经网络的多目标即时业务卸载方案44-54
• 4.0 自适应业务卸载及负载分布预测方案44-49
• 4.0.1 自适应业务卸载方案系统模型44-46
• 4.0.2 负载分布预测方案及自适应业务卸载方案46-49
• 4.1 性能评估及性能分析49-53
• 4.1.1 仿真环境49-51
• 4.1.2 仿真结果51-53
• 4.2 本章小结53-54
• 第五章 异构混合网络下的延时业务卸载方案性能评估54-70
• 5.1 异构混合网络下的延时业务卸载方案54-65
• 5.1.1 延时业务卸载方案模型54-58
• 5.1.2 延时业务卸载方案58-65
• 5.2 性能分析及性能评估65-68
• 5.2.1 仿真环境65-66
• 5.2.2 仿真结果66-68
• 5.3 本章小结68-70
• 第六章 总结与展望70-72
• 6.1 全文研究工作总结70-71
• 6.2 未来研究工作展望71-72
• 参考文献72-78
• 致谢78-80
• 作者攻读硕士期间的论文、专利与项目参与情况80-81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 XU XiaoDong;WANG Da;TAO XiaoFeng;SVENSSON Tommy;;Resource pooling for frameless network architecture with adaptive resource allocation[J];Science China(Information Sciences);2013年02期

2 项小升;;三平面分离设计:稳定您的核心[J];中国教育网络;2005年11期

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本文编号：823278