光与无线融合接入网多路径技术研究

发布时间：2017-05-18 12:09

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【摘要】：网络业务种类的增加使得用户对数据接入的性能要求也不断提高。传统的光纤接入可以提供令人满意的带宽,较低的误码率,但传输路径固定,灵活性差；无线接入可以为用户提供高度灵活、无处不在的接入,但其数据速率以及传输带宽较低,且信道衰减较为严重。光与无线融合网络(FiWi)是由后端的光纤网络和前端的无线网络组成,能够有效结合两者的优势,为用户提供了高带宽,高质量,高灵活性的接入体验。关于光与无线融合接入网的系统设计,网络规划等方面的研究都是相关领域的研究热点。 仅仅通过增加光缆、路由等物理设备取得的带宽增加代价过大。传统的单路径传输被认为是阻碍接入网带宽增加的瓶颈,而多路径传输的提出,可以加快数据流的传输,从而减少网络拥塞和时延。但是对于光与无线融合接入网这类异构网络,多路径算法的应用存在很大的局限性。 本文将在网络虚拟化的基础上对光与无线融合接入网进行多路径技术的研究,并利用软件定义网络作为虚拟化实现的方式,给出了相应的组网方案和实验仿真。本文的主要研究内容如下： 1.提出了一种改进的多路径选择算法(MWRR),基于接入网虚拟化模型,从数据分流,路径选择,和数据重组三个方面对多路径技术进行详细的分析,并对多路径技术细节进行改进。利用网络虚拟化下的全局视角以及可以屏蔽下层基础设施异构性的优势,对原有本地网络下的多路径算法进行改进,依据不同数据流对QoS的不同需求,以及链路当前的状态对链路权值进行设定。通过实验验证和仿真,发现该算法与传统多路径选择算法相比在网络时延和网络利用率等网络性能上都有了一定提升。 2.提出了支持多路径算法的SDN系统设计方案,将多路径算法嵌入到上层控制器中,通过控制器对流表进行修改,定义不同的规则,规定数据包的交换与路由路径,来实现网络中的多路径传输。 3.提出了能够支持多路径技术的组网和节点设计方案,利用网络虚拟化使得FiWi融合组网不依赖于具体的接入方式,实现网络的全局控制。从而使得FiWi节点间的多路径通信成为可能,并从组网方案,节点设计和多路径的业务实现三个方面进行了具体的介绍。 文章的最后对本文的工作进行了总结,对未来光与无线融合接入网及多路径技术的发展做出了展望。
【关键词】：融合网络 网络虚拟化 多路径技术 软件定义网络
【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】：TN915.6
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 引言10-11
• 1.2 课题研究背景及意义11-14
• 1.2.1 下一代移动通信网的需求11-12
• 1.2.2 网络架构的相关技术12-14
• 1.2.3 多路径技术14
• 1.3 本文主要工作14-15
• 1.4 论文组织和安排15-16
• 第二章 光与无线融合接入网的相关研究16-26
• 2.1 光与无线融合接入网相关研究16-19
• 2.1.1 光与无线融合接入网的基本结构16-18
• 2.1.2 光与无线融合接入网的特性研究18
• 2.1.3 光与无线融合接入网的进一步研究18-19
• 2.2 光与无线融合接入网的虚拟化模型19-21
• 2.2.1 网络虚拟化介绍19-20
• 2.2.2 光与无线融合接入网的虚拟化模型20-21
• 2.3 光与无线融合接入网的相关应用21-24
• 2.4 本章小结24-26
• 第三章 基于网络虚拟化的多路径算法研究26-40
• 3.1 多路径技术的研究比较26-29
• 3.1.1 多路径转发机制26-29
• 3.1.2 接入网中的多路径技术研究29
• 3.2 基于虚拟化的FiWi网络多路径技术研究29-35
• 3.2.1 FiWi网络虚拟化下多路径技术的优势30
• 3.2.2 数据检测与分流30-31
• 3.2.3 多路径选择算法及伪代码实现31-34
• 3.2.4 数据重组34-35
• 3.3 多路径传输的实现及系统架构分析35-39
• 3.3.1 SDN/Openflow介绍35-36
• 3.3.2 系统架构36-37
• 3.3.3 多路径传输的实现流程37-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第四章 多路径组网方案及性能验证40-54
• 4.1 支持多路径的FiWi组网方案40-44
• 4.1.1 基于SDN架构的组网方案40-41
• 4.1.2 FiWi节点设计41-42
• 4.1.3 多路径业务实现42-44
• 4.2 多路径技术仿真实验验证44-48
• 4.2.1 仿真实验环境介绍44-46
• 4.2.2 多路径技术实验验证46-48
• 4.3 多路径算法性能的仿真分析48-52
• 4.3.1 网络的基本性能比较48-50
• 4.3.2 网络的优化性能比较50-52
• 4.4 本章小结52-54
• 第五章 总结与展望54-56
• 5.1 论文总结54-55
• 5.2 未来展望55-56
• 参考文献56-60
• 致谢60-62
• 攻读学位期间发表的学术论文62

【共引文献】

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1 李文t

本文编号：376007