论文部分内容阅读
无线Mesh网络在视频监控物联网等领域有着广泛的应用前景,随着物联网技术的发展,网络业务部署、运维智能化需求日益增强。在传统无线Mesh网络的分布式管理架构下,数据平面转发设备软硬件呈现紧耦合状态,网络自动化管理水平较低,给网络业务创新、网络运维、资源管理提出了一系列挑战。针对上述问题,本文提出了一种基于软件定义无线Mesh网络架构的路由与调度联合优化算法,主要研究内容如下:本文结合无线链路的期望传输时间路由测度和物理层信干噪比设计了一种跨层路由测度sETT,并融入到关联矩阵中构成加权关联矩阵。对传统流守恒约束做出改进,基于加权关联矩阵设计了传输代价约束,可以有效降低信道不平衡给路由和调度算法带来的误差。设计一种服务质量函数作为网络优化问题的目标函数,描述为无线链路上用户流速率的对数函数与跨层路由测度之差,考虑用户满意度的同时避免因链路质量带来的负载不均衡。在Lagrange松弛法求解网络优化模型的基础上,结合对网络收敛性问题的分析,进一步提出了适应于软件定义无线Mesh网络架构的控制器算法。在网络仿真平台中,通过平均带宽利用率、链路负载抖动以及网络收敛速度三种指标对所提算法进行了性能评估。基于本文搭建的软件定义无线Mesh网络实验平台,进行了视频传输业务的端到端延迟测试。仿真和实验结果表明,本文提出的路由与调度联合优化算法相比传统无线Mesh网络路由算法,能够有效减少网络拥塞、提升网络吞吐量和负载均衡程度。