综合传感网传送层控制接口技术研究

发布时间：2017-10-03 21:25

  本文关键词：综合传感网传送层控制接口技术研究

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【摘要】：综合传感网(ISN)是具有物理感知、数据传送、业务处理能力的综合性网络,其传送层采用传送与控制分离的方式,实现高速大容量数据传送。传送和控制平面的信息交互与接口,是ISN中亟待解决的问题。本文围绕南京华脉科技股份有限公司技术发展需求,依托国家自然科学基金项目和国家重点项目,开展ISN传送层控制接口技术研究。论文首先提出并设计了ISN传送层控制平面总体框架,分析了传送控制策略,规定了传送层控制接口性能评估、资源控制、流量匀衡、传送处理等功能实体。定义并设计了控制接口实时稳态、瞬时告警、配置3种类型信息内容及帧格式,规定信息帧的传送流程。接着,提出并研究了改进Dijstra算法,分析了基于该算法的路径建立时间以及多个业务请求发生时调度过程,与传统同类算法相比,该算法建立传送路径时间快了0.06s,传送调度等待时间降低了50%。然后,提出并研究了改进的蚁群算法,该算法以波长空闲率与路径长度之比选择网络达到流量匀衡的路径,确定了流量均衡阈值,发现阈值为1时,包阻塞率最低,与基本蚁群算法相比,在170 Erl的NSF网络环境下,包阻塞率减少了0.1,波长利用率比后者提高了0.2。最后,搭建了基于以太网的传送层拓扑,定义了软件结构及控制接口信息类型,研制出基于该网络环境的控制接口程序类图及软件工作平台,针对控制接口网络连接、实时状态上报、业务传送请求、流量告警等状态与功能,抓取了上述状态数据帧,验证了其相应功能。
【关键词】：综合传感网 传送层控制接口 传送处理 流量匀衡
【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】：TN915.02
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 缩略语、术语对照表6-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 课题研究背景11-12
• 1.2 传送网及其控制相关技术研究进展12-19
• 1.2.1 传送网技术发展12-14
• 1.2.2 传送层控制技术研究进展14-19
• 1.2.2.1 传送控制架构14-17
• 1.2.2.2 路由管理和流量匀衡17-19
• 1.3 本论文的主要工作19-21
• 1.3.1 本文研究内容19
• 1.3.2 论文组织结构19-21
• 第二章 ISN传送层控制结构及接口功能21-31
• 2.1 传送层控制平面结构21-27
• 2.1.1 总体框架21-22
• 2.1.2 传送控制策略22-26
• 2.1.2.1 性能评估22
• 2.1.2.2 资源控制22-24
• 2.1.2.3 传送处理24-25
• 2.1.2.4 流量匀衡25-26
• 2.1.3 传送层控制接口及连接26-27
• 2.1.3.1 状态上报接口26
• 2.1.3.2 配置信息接口26-27
• 2.2 传送层控制接口功能27-30
• 2.2.1 状态分类27-29
• 2.2.2 连接质量功能29-30
• 2.2.3 流量状态功能30
• 2.3 本章小结30-31
• 第三章 ISN传送层控制接口信息帧及传送流程31-37
• 3.1 传送层控制接口信息帧31-34
• 3.1.1 控制接口信息内容31-32
• 3.1.2 接口信息帧格式32-34
• 3.2 信息帧传送流程34-35
• 3.2.1 实时稳态信息帧34
• 3.2.2 瞬时告警帧及配置帧34-35
• 3.3 本章小结35-37
• 第四章 ISN传送层连接质量功能分析37-49
• 4.1 传送层路径建立37-40
• 4.1.1 基于改进Dijstra的路径搜索算法37-39
• 4.1.2 算法分析39-40
• 4.2 传送调度40-44
• 4.2.1 基于目标引导的路径搜索40-43
• 4.2.2 最短时间优先的调度方法43-44
• 4.3 连接质量功能分析44-47
• 4.3.1 改进Dijstra算法仿真分析44-45
• 4.3.2 传送层路径建立时间分析45-46
• 4.3.3 最短时间优先的传送延时分析46-47
• 4.4 本章小结47-49
• 第五章 ISN传送层流量状态功能分析49-57
• 5.1 蚁群算法机理与分析49-50
• 5.2 改进蚁群算法及分析50-53
• 5.2.1 状态转移及局部信息素更新50-51
• 5.2.2 每次迭代路径评价规则51
• 5.2.3 信息素全局更新51-52
• 5.2.4 流量匀衡阂值的设定52
• 5.2.5 算法伪代码52-53
• 5.3 流量状态功能分析53-56
• 5.3.1 仿真环境53-54
• 5.3.2 流量匀衡响应时间54-55
• 5.3.3 不同流量匀衡阈值下的包阻塞率55
• 5.3.4 不同算法下的包阻塞率和资源占用55-56
• 5.4 本章小结56-57
• 第六章 ISN传送层控制接口的实验研究57-69
• 6.1 传送层网络与控制平面工作环境57-63
• 6.1.1 网络拓扑57
• 6.1.2 软件结构57-60
• 6.1.3 控制平面工作环境60-61
• 6.1.4 接口传送帧的生成与检测方法61-63
• 6.1.4.1 接口传送帧的生成61-62
• 6.1.4.2 帧检测62-63
• 6.2 接口功能研究63-67
• 6.2.1 网络连接63-64
• 6.2.2 实时状态上报64
• 6.2.3 业务传送请求64-65
• 6.2.4 流量告警65-67
• 6.3 本章小结67-69
• 第七章 总结与展望69-71
• 7.1 总结69-70
• 7.2 展望70-71
• 致谢71-73
• 参考文献73-77
• 攻读硕士学位期间的科研成果77

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