绿色化资源分配机制研究

发布时间：2017-06-01 14:18

  本文关键词：绿色化资源分配机制研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着网络规模的急速扩张以及新应用、新需求的大量涌现,通信网络的核心设备、动力系统、冷却系统以及机房、基站等成倍增加,能耗巨大。因此,作为占社会总能耗的2.5%以上的信息技术产业,建立以能效优先并保障用户服务质量的网络体系架构以支持绿色化资源调度机制,在优化网络资源调度的同时尽可能地降低能耗可谓势在必行。提高通信网络的能量效率不仅有助于节能减排,还能进一步降低运营商的运营成本。 如何实现通信网节能的问题引起了社会各界的广泛重视,很多国家尤其是发达国家对该问题进行了大量的研究,各国已展开的研究项目有EARTH、TREND、C2POWER、Green Radio计划、Green Touch计划等。主要的研究方向包括收集可再生能源的能量收割技术、高能效硬件技术、高性能信号处理技术、软件定义网络架构技术等。 本文我们拟采用网络虚拟化技术达到控制与数据分离的目的,基于用户业务规律采用虚拟网络映射机制和蜂窝网协作机制分别实现对底层网络资源和无线网络资源的实时管控。通过对大量业务流量趋势及网络负载情况的统计分析,基于用户业务需求规律展开以能效为目标的资源分配机制的研究,从网络资源分配角度出发,着眼于网络整体能耗,研究满足业务服务质量要求和面向高能效的网络资源分配机制,在不影响用户体验的同时,提高网络资源利用率,降低全网的整体能耗,即在优化网络资源的同时尽可能地降低能源消耗,打造绿色通信网络。 本篇论文的主要创新点如下： 1)本文在基于对大量移动网络业务数据趋势分析的基础上,建立了网络业务负载模型,并提出了根据网络业务负载模型感知底层网络业务负载情况,以此作为网络底层资源分配的指导,对绿色通信网络的建设具有重要的指导意义。 2)在核心网中,虚拟网络映射机制是核心网络虚拟化的关键技术之一,本课题的研究力争涵盖虚拟网络映射的各个方面,包括对现有虚拟网络映射算法的归纳总结,提出一种基于流量感知的节能虚拟网络映射算法,仿真结果分析结果表明,该算法能够大大提升网络整体能效,并在相关性能指标上保持与其他算法相当的水平。 3)在接入网中,小区弹性覆盖机制是蜂窝网络虚拟化的关键技术之一,针对蜂窝网受限于覆盖约束和容量约束的现实情况,大量小区在相当长的时间都处于空转状态,造成了大量的资源浪费和能源消耗。本课题将尝试提出一种基于用户时空特性的弹性小区休眠算法,引入了对用户空间分布特性的提取,仿真结果分析结果表明,能够有效地提高蜂窝网络节能比率并对网络服务质量没有明显影响。
【关键词】：绿色通信 资源分配 网络虚拟化 虚拟网络映射 蜂窝 网弹性覆盖 智能感知
【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】：TN915.0
【目录】：

• 摘要4-6
• abstract6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题研究背景及来源10-13
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 国内外研究现状11-12
• 1.1.3 课题来源12-13
• 1.1.4 研究意义13
• 1.2 本文主要工作及贡献13-14
• 1.3 本文组织结构14-16
• 第二章 网络虚拟化技术16-30
• 2.1 引言16
• 2.2 网络虚拟化概述16-21
• 2.2.1 网络虚拟化发展历程16-17
• 2.2.2 网络虚拟化核心技术17-20
• 2.2.3 网络虚拟化技术的研究现状20-21
• 2.3 虚拟网络映射算法及研究现状21-26
• 2.3.1 问题描述21-22
• 2.3.2 评价指标22-24
• 2.3.3 研究现状24-26
• 2.4 蜂窝网小区弹性覆盖算法及研究现状26-29
• 2.4.1 问题描述26-28
• 2.4.2 评价指标28
• 2.4.3 研究现状28-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第三章 网络流量分析及能耗模型30-34
• 3.1 引言30
• 3.2 网络流量分析30-31
• 3.3 网络能耗模型31-34
• 3.3.1 核心网网络能耗模型31-32
• 3.3.2 蜂窝网网络能耗模型32-34
• 第四章 基于流量感知的自适应虚拟网络映射算法34-48
• 4.1 引言34
• 4.2 自适应控制方案34-37
• 4.3 负载均衡虚拟网络映射算法37-39
• 4.4 节能虚拟网络映射算法39-44
• 4.5 仿真及结果分析44-46
• 4.5.1 仿真环境及参数配置44-45
• 4.5.2 仿真结果与分析45-46
• 4.6 本章小结46-48
• 第五章 基于用户时空特性的基站动态开关算法48-56
• 5.1 引言48
• 5.2 研究思路48-49
• 5.3 基于用户时空特性的基站动态开关算法49-50
• 5.4 仿真及结果分析50-54
• 5.4.1 仿真环境及参数配置50-51
• 5.4.2 仿真结果分析51-54
• 5.5 本章小结54-56
• 第六章 结束语56-58
• 6.1 论文工作总结56
• 6.2 未来研究展望56-58
• 参考文献58-62
• 致谢62-64
• 攻读硕士期间发表的学术论文64

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘光远;双锴;苏森;;区分服务QoP的可生存虚拟网络映射算法研究[J];通信学报;2013年12期

2 杨懋;杨旭;李勇;金德鹏;苏厉;曾烈光;;基于虚拟化的软件定义无线接入网结构[J];清华大学学报(自然科学版);2014年04期

3 江逸茗;兰巨龙;程东年;王志明;;网络虚拟化环境中面向服务聚合的映射算法[J];软件学报;2014年06期

4 陈晓华;李春芝;陈良育;曾振柄;;主动休眠节点链路的高效节能虚拟网络映射[J];软件学报;2014年07期

5 肖蔼玲;王颖;孟洛明;邱雪松;李文t，

本文编号：412801