基于网络编码的光纤无线宽带接入网节能与服务质量研究

发布时间：2017-04-19 23:19

  本文关键词：基于网络编码的光纤无线宽带接入网节能与服务质量研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：“宽带中国”战略的实施加快了我国宽带接入网的建设,促进了宽带接入网络的发展。光纤无线宽带接入网(Fiber-Wireless Broadband Access Network,Fi Wi)具有高速率、低成本、覆盖广、高可靠性以及接入灵活等特点,已成为下一代宽带接入网中最有前景的技术之一,研究其网络性能、资源利用和服务质量(Quality of Service,Qo S)等关键问题对推进宽带接入网的发展具有重要意义。同时,网络编码(Network Coding,NC)技术可以有效提高网络性能以及能源效率,为了缓解本地化业务给宽带接入网带宽资源带来的负担,NC技术被有效地引入到宽带接入网。针对Fi-Wi网络的能源消耗问题以及NC技术可以提高网络性能的特点,本文有效地将NC技术引入Fi Wi网络,并对基于NC的Fi Wi网络节能效率进行研究。此外,半实物仿真网络接近于真实网络环境,具有更高的仿真可靠性。本文还搭建一个Fi Wi网络的半实物仿真平台,为以后Fi Wi网络的算法机制在该平台实现奠定了基础。本文主要研究成果如下:(1)提出一种基于NC的Fi Wi网络的数据传输机制。该机制分别对Fi Wi网络的域外数据以及域内数据在不同节点处进行编码,通过减少带宽资源占用降低链路传输时延和提高网络吞吐量,并通过OPNET仿真平台验证算法有效性。(2)提出一种基于包队列编码的Fi Wi网络节能控制机制。该机制通过对包队列进行编码提高带宽利用率,并降低对光网络单元网关节点(Optical Network Unitmesh portal point,ONU-MPP)缓存的占用;同时基于包队列编码的ONU-MPP休眠控制可有效地提高网络的节能效率。最后通过仿真对所提理论进行了验证。(3)在对OPNET仿真软件的半实物仿真模型(System-in-the-Loop,SITL)进行分析研究,搭建Fi Wi网络的半实物仿真平台。该仿真平台使自建的仿真节点通过改进后的SITL模型和外部真实网络设备相连,实现Internet控制报文协议(Internet Control Message Protocol,ICMP)数据包的通信。因此,该仿真平台为后续研究提供更为有效的测试平台。
【关键词】：光纤无线宽带接入网 网络编码 网络性能 节能效率 半实物仿真
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN915.62
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.1.1 研究背景11-12
• 1.1.2 研究意义12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 NC技术在宽带接入网中的研究现状12-14
• 1.2.2 节能技术在Fi Wi网络中研究现状14-15
• 1.3 论文的研究工作15-16
• 1.4 本章小结16-17
• 第2章FiWi网络接入技术17-24
• 2.1 FiWi网络技术背景17-20
• 2.1.1 PON技术17-19
• 2.1.2 WMN技术19-20
• 2.2 FiWi网络技术介绍20-23
• 2.2.1 Fi Wi网络网络结构20-21
• 2.2.2 Fi Wi网络工作原理21-22
• 2.2.3 Fi Wi网络优点22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 基于域外与域内数据编码的Fi Wi网络数据传输机制24-33
• 3.1 基于NC的FiWi网络数据传输机制24-28
• 3.1.1 域外数据编码的传输机制24-26
• 3.1.2 域内数据编码的传输机制26-28
• 3.2 仿真分析28-32
• 3.2.1 基于NC的FiWi网络在OPNET仿真平台搭建28-29
• 3.2.2 仿真结果分析29-32
• 3.3 本章小结32-33
• 第4章 基于包队列编码的Fi Wi网络节能控制机制33-40
• 4.1 FiWi网络中的包队列编码规则设计33-35
• 4.1.1 包队列编码的原理33-34
• 4.1.2 包队列编码的过程34-35
• 4.2 ONU-MPP休眠控制机制35-37
• 4.2.1 ONU-MPP休眠原理36
• 4.2.2 ONU-MPP休眠控制过程36-37
• 4.3 仿真分析37-39
• 4.4 本章小结39-40
• 第5章FiWi网络半实物仿真平台的设计40-58
• 5.1 OPNET仿真平台介绍40-41
• 5.2 基于半实物仿真的Fi Wi网络总体设计41
• 5.3 FiWi网络仿真节点的设计41-49
• 5.3.1 包格式定义42-44
• 5.3.2 进程模型的创建44-47
• 5.3.3 节点模型的创建47-49
• 5.4 基于SITL的半实物仿真节点设计49-52
• 5.4.1 SITL节点模型的修改49-50
• 5.4.2 SITL进程模型的修改50-52
• 5.5 FiWi网络半实物仿真平台的搭建52-57
• 5.5.1 系统运行的环境52
• 5.5.2 半实物仿真平台搭建的过程52-54
• 5.5.3 仿真验证54-57
• 5.6 本章小结57-58
• 结论58-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-65
• 作者简介65
• 攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研情况65-66

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本文编号：317400