无线SDN稳定性拥塞控制算法研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:yuanreng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无线网络中大量数据传输会造成网络拥塞,导致网络性能下降,无线软件定义网络(Wireless Software Defined Network,WSDN)稳定性拥塞控制技术是解决网络拥塞的技术手段。该技术通过优化在传播时延和外部干扰影响下WSDN中网络参数,保持网络性能稳定。本文分别从分布式和集中式拥塞控制技术的分析着手,对传播时延下稳定性算法以及传播时延和外部干扰下鲁棒性算法进行了深入研究,主要开展了WSDN稳定性拥塞控制技术的模型建立、控制算法和性能分析研究,本文主要贡献概括如下:(1)针对大量数据传输导致WSDN中拥塞控制的不稳定问题,即如何在稳定性拥塞控制下使得在传播时延下WSDN网络参数稳定在最大化全局吞吐量优化值处,以及在鲁棒性拥塞控制下使得在传播时延和外部干扰下网络参数长时间保持其稳定状态,提出了一种分层分布式WSDN的网络架构。该网络架构由WSDN核心网(Core-WSDN)和分簇无线传感器网络子网(Subnetwork Cluster Wireless Sensor Network,Sub-CWSN)两部分混合分层组成。通过混合分层方式,分别研究了在传播时延和外部干扰下WSDN中分布式Sub-CWSN和集中式Core-WSDN拥塞控制的稳定性。提出了相应的稳定性拥塞控制算法,经理论分析,得到了传播时延下无线网络参数稳定在最大化全局吞吐量优化值处的稳定充分条件;并提出了相应的鲁棒性拥塞控制算法,经理论分析,得到了传播时延和外部干扰下无线网络参数能保持在优化状态下的稳定充分条件。解决了WSDN拥塞控制的全局稳定性控制问题。(2)针对WSDN稳定性拥塞控制的全局吞吐量性能优化问题,提出了相应的最大化全局吞吐量的调度算法。基于WSDN的网络参数,分析网络中处理数据流的节点资源分配。该算法是一种网络资源公平分配的优化算法,为拥塞控制的稳定性算法提供了理想化的控制目标,为WSDN稳定性和鲁棒性拥塞控制算法的实现提供了支撑。(3)考虑分布式Sub-CWSN全局稳定性拥塞控制,通过对其网络参数和所需探测调整技术的分析,本文先提出了一种基于加性增加乘性减少(Additive-Increase Multiple-Decrease,AIMD)策略、随机早期检测(Random Early Detection,RED)和邻居节点信道竞争的调整算法。在此算法基础上,给出了Sub-CWSN簇同步概念,即同一簇中所有节点发送速率增减一致,再提出了一种Sub-CWSN全局稳定性拥塞控制簇同步算法,采用控制论中稳定性分析法,通过对Lyapunov-Krasovskii泛函的分析,将无线网络拥塞控制策略和控制论中稳定性分析理论相结合,使得Sub-CWSN全局拥塞控制算法转化为拥塞控制全局簇同步算法,最后得到了稳定性拥塞控制的稳定充分条件。数值结果表明该算法满足稳定充分条件,能将网络参数稳定工作在最大化吞吐量的优化值处,实现了稳定性拥塞控制,比传统RED算法具有优势。(4)针对传播时延和外部干扰对Sub-CWSN和Core-WSDN拥塞控制系统影响导致网络开销增大和不稳定等问题,建立了在传播时延和外部干扰下拥塞控制模型,提出了实现该模型相应的鲁棒性拥塞控制算法。该算法在无线网络稳定的前提下,能克服传播时延和外部干扰的影响,实现鲁棒性拥塞控制,经理论分析,得到了鲁棒性拥塞控制的稳定充分条件。数值结果表明该算法满足稳定充分条件,能将网络参数长时间稳定工作在最大化吞吐量的优化值处,解决了在传播时延和外部干扰下无线网络拥塞控制的全局鲁棒性控制问题,比传统拥塞控制算法具有优势。(5)为了简化Core-WSDN拥塞控制算法过程,通过中央控制器基于全局拥塞状态信息,给出了填充等待时间概念,建立了在传播时延和外部干扰下拥塞控制模型,提出了一种集中式Core-WSDN离散鲁棒性拥塞控制算法,经理论分析,得到了鲁棒性拥塞控制算法的稳定充分条件。数值结果表明该算法满足稳定充分条件,能将网络参数长时间稳定工作在最大化吞吐量的优化值处,解决了在传播时延和外部干扰下集中式Core-WSDN离散拥塞控制的全局鲁棒性控制问题。与已有算法相比,简化了网络拥塞控制算法过程,使鲁棒性拥塞控制算法易于实现。
其他文献
电力输电线路的工程项目管理作用 所谓的项目管理主要是指从电力输电线路的工程项目开始一直到项目完成这段时间的管理,通过管理来实现项目的策划与项目的控制,这样就可以使
期刊
院校教育与师承教育的结合是现代中医药人才培养的最佳途径,师承教育与学位教育相结合,既体现了学位教育规范、系统、创新的特点,又体现了师承教育的实践性、针对性、独特性等优
报纸
<正>七、传统的人物《十八描》十八描,是古代画家根据不同人物、不同性格和物象的不同质感而总结创造的图例。衣纹描法,都是和人物的神情、体态、结构紧密相联系的。这些不同
目的 分析比较克霉唑栓局部应用与氟康唑口服治疗复发性念珠菌性阴道炎的临床效果。方法 选取2016年7月-2017年10月至本院治疗的复发性念珠菌性阴道炎患者182例。按随机数字
供给侧结构性改革的内涵 (1)供给侧结构性改革的理论发展 19世纪初期,萨伊提出了著名的&#39;萨伊定律&#39;,即&#39;供给能自动创造需求&#39;.萨伊的理论主张提高生产效率和水
期刊
重视图书馆绿化,发挥绿色植物遮阳,障音、降温、防风等功能。利用不同植物做好平面绿化,垂直绿化,带状绿化等,使图书馆成为宁静典雅、环境优美之处。 高校图书馆在高校的教
研究了胶料配方、炭黑、操作油以及硫化时间对稀土顺丁橡胶(NdBR)性能的影响。结果表明,实验所采用的2种配方和炭黑对NdBR硫化胶的性能影响不甚明显;填加适量的操作油可以降低混
近年来,&#39;大数据&#39;已广为人知,大数据如同煤炭一样,其中隐藏着巨大的机会和价值,需要挖掘,已经给许多领域带来变革性的发展,大数据时代已经到来.煤炭企业大力推广应用
期刊
针对我国高等工科院校培养的毕业生普遍存在工程实践训练(金工实习)不足,实践能力和创新能力不够的问题,借鉴国外"大工程"教育观和工程科技人才培养模式,紧密结合未来创新型、综
循环水旁滤系统在循环水场的设计中十分重要 ,其主要作用是去除循环冷却水中的浊度。介绍了对现有循环水场旁滤系统的改造过程 ,以及新型盘片式过滤器的设计应用、过滤原理及