基于NDN架构的5G网络选择策略研究

发布时间：2017-11-13 14:16

  本文关键词：基于NDN架构的5G网络选择策略研究

  更多相关文章： 第五代移动通信系统 NDN 缓存 网络选择 切换

【摘要】：随着移动通信数据量的持续攀升、移动终端的爆炸性增长,第四代移动通信系统(4G)已经无法应对新出现的挑战。随之推动了第五代移动通信系统(5G)的研究热潮。为了最大程度地提高整个移动系统的容量,满足不断增长的用户需求,未来网络将在小区结构上进一步分布化、微型化,形成超密集网络。研究设计各类站点间的协作选网策略,具有很重要的学术价值和现实意义。从网络的角度考虑,协作选网策略可有效地控制网络流量、实现网络负载均衡、提高系统性能；从移动用户的角度考虑,协作选网策略可实现资源配置的最优化,改善用户体验。因此,接入网络的选择、各类站点的协调切换策略是一个重要的研究领域,也是本文要研究的问题。本文对5G的特点进行了分析,根据其主要特征及关键技术,提出了基于命名数据网络(Named Data Networking, NDN)架构的网络选择策略。本文的主要工作分为以下四部分：第一,研究分析5G的主要特征及关键技术。首先,从宏观的角度分析移动通信系统演变的驱动力,分析5G的特点及关键技术。然后,基于5G的特点和关键技术,分析了网络选择策略的研究价值。第二,将NDN网络架构引入第五代移动通信系统,并根据应用场景对NDN网络架构做出相应的改进。对于超密集网络,引入NDN网络架构,不仅能够很好地满足多终端、大数据量、高数据传输速率、低延迟的发展需求,同时对用户终端的移动性有较好的支持。根据网络选择和切换场景的需求,添加了四种类型的数据包和两种类型的节点表结构,并对选网和切换的流程进行了规划。第三,提出基于用户请求的网络选择算法。传统的网络选择策略研究,仅从一些网络性能参数进行考虑,根据当前网络状况进行选网。但引入了NDN架构之后,可以直接获取用户请求的具体内容信息,从而根据内容信息和网络性能参数两方面进行选择切换。本文将网络选择算法划分为三个部分：缓存机制、选网机制和切换机制,分别从三个方面考虑内容数据及网络性能参数对网络选择的影响,在很大程度上提高用户体验并均衡整个网络的数据流量。第四,对本文提出的网络选择策略进行仿真分析。分别从系统的流量减少率、缓存命中率以及网络负载方差三个方面对基于NDN架构的5G网络选择策略进行仿真分析。结果表明,本文所提出的网络选择策略能够有效地提高用户体验、均衡网络负载、控制网络流量、提高系统性能。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5

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本文编号：1181021