面向时间敏感业务的时延控制机制
发布时间：2021-04-30 23:04
由于新兴互联网时间敏感业务的出现以及服务质量要求由带宽敏感型向时延敏感型的转变,网络时延控制在保障业务时延性能上发挥着关键作用。依据业务传送过程中时延因素主要来源分为:光传送层、IP层及TCP层。在光传送层上网络、业务规模巨大,性能协调难;在IP层上,范围广、设备多、协议丰富,观测状态难;IP以上面临动态业务分布,网络队列与TCP协议协同难。在通信系统中建立泛在、智能和协同的时延控制机制,降低业务时延,成为时延控制的关键研究课题。当前时延控制存在以下主要挑战:性能协调时,特征因素空间过大;缺乏时延因素的完备观测;忽略业务分布不确定性。多时延因素,多性能协调,多业务分布等时延时延不确定因素汇聚于业务路径,外在表现为路径动态性不同。另外,时延控制还存在计算复杂、网络状态变化快的难点。在业务路径上,针对时延因素的层次划分建立泛在、智能和协同时延控制是时延控制机制的重要目标。结合面临的时延控制不确定因素、挑战和目标,本文特征化时延不确定性,以概率图模型分析各问题对应的特征因素,用强化学习克服控制难点,构建“不确定性学习+控制策略学习”,实现泛在、智能和协同的时延控制机制,设计时延控制策略,增强...
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 面向时间敏感业务的网络时延控制的研究背景
1.2.1 由MCC向MEC的演进历程
1.2.2 区域划分下的主要时延来源
1.2.3 时延控制的层次划分
1.3 面向时间敏感业务的时延控制机制研究现状
1.3.1 光互联时延控制机制
1.3.2 网络时延控制机制
1.3.3 队列管理时延控制机制
1.4 面向时间敏感业务的关键挑战
1.4.1 光互联过程中,面向动态业务的路径时延挑战
1.4.2 在MEC架构下,边缘网络中IP接入挑战
1.4.3 动态时延业务分布下,网络队列时延控制挑战
1.5 本文主要研究内容与创新点
1.6 论文内容与架构安排
参考文献
第二章 时延不确定性因素分析与控制
2.1 时延不确定性
2.2 时延不确定性概率图模型
2.3 时延控制强化学习
2.3.1 问题表示
2.3.2 学习过程
2.3.3 在线学习算法
2.4 本章小结
参考文献
第三章 面向数据中心光互联的路径时延控制
3.1 问题引入
3.2 动态业务疏导分析与模型
3.2.1 业务疏导中的时延与能量消耗
3.2.2 传统疏导方案的整数线性规划模型
3.3 业务疏导的时延优化算法
3.3.1 时延友好的整数线性规划模型
3.3.2 业务疏导的强化学习模型
3.3.3 链路集的选择与前摄奖励函数
3.3.4 含前摄时延控制的疏导算法
3.3.5 独立前摄时延控制的动态疏导算法
3.3.6 相关策略的比较与重要参数
3.4 系统实现与仿真评估
3.4.1 仿真平台实现
3.4.2 数值结果
3.5 本章小结
参考文献
第四章 面向MEC的IP路径时延控制
4.1 问题引入
4.2 基于Q-Learning的地理路由协议和概率图分析
4.3 逆向强化学习追踪环境状态
4.4 带有奖励函数学习的QGeo系统
4.5 系统实现与仿真评估
4.5.1 仿真平台实现
4.5.2 数值结果
4.6 本章小节
参考文献
第五章 基于TCP/AQM的队列时延控制
5.1 问题引入
5.2 TCP/AQM系统分析
5.3 业务分布/AQM系统
5.4 业务分布/CoDel系统
5.5 系统实现与仿真评估
5.5.1 仿真平台实现
5.5.2 数值结果
5.6 本章小节
参考文献
第六章 论文总结与展望
6.1 论文研究工作总结
6.2 未来研究工作展望
缩略语
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]5G Flexible Optical Transport Networks with Large-Capacity, Low-Latency and High-Efficiency[J]. Yuefeng Ji,Jiawei Zhang,Yuming Xiao,Zhen Liu. 中国通信. 2019(05)
[2]5G传送标准进展[J]. 张源斌,杨剑,占治国,周严伟. 中兴通讯技术. 2018(01)
[3]Joint Resource Allocation and Coordinated Computation Offloading for Fog Radio Access Networks[J]. Kai Liang,Liqiang Zhao,Xiaohui Zhao,Yong Wang,Shumao Ou. 中国通信. 2016(S2)
博士论文
[1]“IP+光”协同架构下的资源优化研究[D]. 谭艳霞.北京邮电大学 2019
硕士论文
[1]SDN环境下的队列管理算法研究[D]. 桂丹妮.湖南师范大学 2017
本文编号：3169653
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 面向时间敏感业务的网络时延控制的研究背景
1.2.1 由MCC向MEC的演进历程
1.2.2 区域划分下的主要时延来源
1.2.3 时延控制的层次划分
1.3 面向时间敏感业务的时延控制机制研究现状
1.3.1 光互联时延控制机制
1.3.2 网络时延控制机制
1.3.3 队列管理时延控制机制
1.4 面向时间敏感业务的关键挑战
1.4.1 光互联过程中,面向动态业务的路径时延挑战
1.4.2 在MEC架构下,边缘网络中IP接入挑战
1.4.3 动态时延业务分布下,网络队列时延控制挑战
1.5 本文主要研究内容与创新点
1.6 论文内容与架构安排
参考文献
第二章 时延不确定性因素分析与控制
2.1 时延不确定性
2.2 时延不确定性概率图模型
2.3 时延控制强化学习
2.3.1 问题表示
2.3.2 学习过程
2.3.3 在线学习算法
2.4 本章小结
参考文献
第三章 面向数据中心光互联的路径时延控制
3.1 问题引入
3.2 动态业务疏导分析与模型
3.2.1 业务疏导中的时延与能量消耗
3.2.2 传统疏导方案的整数线性规划模型
3.3 业务疏导的时延优化算法
3.3.1 时延友好的整数线性规划模型
3.3.2 业务疏导的强化学习模型
3.3.3 链路集的选择与前摄奖励函数
3.3.4 含前摄时延控制的疏导算法
3.3.5 独立前摄时延控制的动态疏导算法
3.3.6 相关策略的比较与重要参数
3.4 系统实现与仿真评估
3.4.1 仿真平台实现
3.4.2 数值结果
3.5 本章小结
参考文献
第四章 面向MEC的IP路径时延控制
4.1 问题引入
4.2 基于Q-Learning的地理路由协议和概率图分析
4.3 逆向强化学习追踪环境状态
4.4 带有奖励函数学习的QGeo系统
4.5 系统实现与仿真评估
4.5.1 仿真平台实现
4.5.2 数值结果
4.6 本章小节
参考文献
第五章 基于TCP/AQM的队列时延控制
5.1 问题引入
5.2 TCP/AQM系统分析
5.3 业务分布/AQM系统
5.4 业务分布/CoDel系统
5.5 系统实现与仿真评估
5.5.1 仿真平台实现
5.5.2 数值结果
5.6 本章小节
参考文献
第六章 论文总结与展望
6.1 论文研究工作总结
6.2 未来研究工作展望
缩略语
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]5G Flexible Optical Transport Networks with Large-Capacity, Low-Latency and High-Efficiency[J]. Yuefeng Ji,Jiawei Zhang,Yuming Xiao,Zhen Liu. 中国通信. 2019(05)
[2]5G传送标准进展[J]. 张源斌,杨剑,占治国,周严伟. 中兴通讯技术. 2018(01)
[3]Joint Resource Allocation and Coordinated Computation Offloading for Fog Radio Access Networks[J]. Kai Liang,Liqiang Zhao,Xiaohui Zhao,Yong Wang,Shumao Ou. 中国通信. 2016(S2)
博士论文
[1]“IP+光”协同架构下的资源优化研究[D]. 谭艳霞.北京邮电大学 2019
硕士论文
[1]SDN环境下的队列管理算法研究[D]. 桂丹妮.湖南师范大学 2017
本文编号：3169653
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xxkjbs/3169653.html
