无线Mesh网中基于编码机会路由和软件定义网络的多流传输研究

发布时间：2017-04-15 03:04

  本文关键词：无线Mesh网中基于编码机会路由和软件定义网络的多流传输研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：编码机会路由(Network Coding Opportunistic Routing, NCOR)结合了机会路由(Opportunistic Routing, OR)和网络编码(Network Coding, NC)的优势,利用多径传输与网络编码技术缓解了无线链路丢包率高的问题,是提高无线Mesh网络吞吐率和可靠性传输的方案。目前编码机会路由技术的关键问题在于计算最优化路径和最佳的转发配额分配方案,以实现较低的转发成本和较高的端到端吞吐率。在多业务流并行工作的时候,分布式的求解方法不仅存在链路质量、信道有效容量等拓扑信息采集难题,而且存在算法的收敛时间较长,网络状态动态性适应不足,多流调度困难等问题。本文提出将软件定义网络(Software-defined Networking, SDN)集中控制的思想应用到基于NCOR的无线Mesh网络中,以解决无线Mesh网络中编码机会路由探测网络拓扑和链路质量开销大以及多流信道调度困难的问题。论文的主要工作包括：1.在wmSDN网络下,利用集中控制的方式,设计定期探测网络拓扑和链路质量的算法,并通过仿真实验验证该算法的正确性和优越性。2.研究多流情况下,候选转发节点集合选择和转发配额分配问题。建立NCOR吞吐最大化模型,设计候选转发节点集合和转发配额综合最优化的计算方案,以提高吞吐率。3.无线Mesh网络中的SDN技术研究。因为无线信道本身资源受限,而且易错,对SDN的控制指令分发等工作构成挑战。因此,需要从无线Mesh网络的本质特点出发设计SDN实现方案,包括控制节点和普通节点通信的报文格式、流表格式、普通节点和控制节点间通信路径学习、可靠的控制指令分发方法、控制器间协作方法以防控制节点失效情况的发生。4.设计并实现wmSDN网络环境下多流传输系统,并通过仿真实验验证在wmSDN网络环境下,基于编码机会路由的多流传输系统的正确性和优越性。
【关键词】：无线Mesh网络 软件定义网络 编码机会路由 网络信息采集 多流传输
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-13
• 1.1 研究背景10
• 1.2 研究目标10-11
• 1.3 主要工作11
• 1.4 论文的组织结构11-13
• 第二章 研究现状13-23
• 2.1 无线Mesh网络13
• 2.2 机会路由技术13-14
• 2.3 编码机会路由技术14-17
• 2.4 软件定义网络17-19
• 2.5 OpenFlow技术19-21
• 2.6 Wireless Mesh SDN21-22
• 2.7 本章小结22-23
• 第三章 网络拓扑和链路质量收集算法23-33
• 3.1 准备工作23-24
• 3.2 算法描述24-27
• 3.2.1 P_B报文格式25
• 3.2.2 P_R报文格式25
• 3.2.3 控制节点25-26
• 3.2.4 普通节点26-27
• 3.3 实验仿真27-32
• 3.3.1 控制节点模块27-28
• 3.3.2 普通节点模块28-29
• 3.3.3 实验拓扑29-30
• 3.3.4 实验配置30
• 3.3.5 实验结果30-32
• 3.4 本章小结32-33
• 第四章 无线Mesh网络中的SDN技术研究设计33-43
• 4.1 多流情况下CFS选择和转发配额计算33-37
• 4.1.1 准备工作33-34
• 4.1.2 问题描述34-35
• 4.1.3 MT-NCOR优化方案35-37
• 4.2 wmSDN报文格式37-38
• 4.2.1 请求报文37
• 4.2.2 响应报文37-38
• 4.2.3 退出报文38
• 4.3 流表格式设计38-39
• 4.4 控制节点可靠性保障39-40
• 4.4.1 控制器选择39
• 4.4.2 控制器协同工作39-40
• 4.5 控制报文可靠传输40-42
• 4.5.1 逐跳反馈机制40-41
• 4.5.2 优先级队列41-42
• 4.6 本章小结42-43
• 第五章 wmSDN下OMFC-NCOR模拟实现和性能分析43-55
• 5.1 实验概述43-44
• 5.1.1 网络拓扑和链路质量收集43
• 5.1.2 流表的建立43
• 5.1.3 发送速率控制43
• 5.1.4 编解码以及反馈43-44
• 5.2 详细设计44-49
• 5.2.1 系统架构44-45
• 5.2.2 报文格式45-46
• 5.2.3 控制流程46-49
• 5.3 仿真实验及结果分析49-54
• 5.3.1 性能评价49
• 5.3.2 剪枝效果验证49-51
• 5.3.3 多流优化验证51-54
• 5.4 本章小结54-55
• 第六章 论文总结与展望55-57
• 6.1 论文工作总结55
• 6.2 未来工作55-57
• 致谢57-58
• 硕士期间发表论文58-59
• 参考文献59-61

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本文编号：307438