延遲容忍網(wǎng)絡(luò)容量優(yōu)化方法研究結(jié)題摘要

時間：2023-02-23 03:45:01 | 來源：營銷百科

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延遲容忍網(wǎng)絡(luò)容量優(yōu)化方法研究結(jié)題摘要：延遲容忍網(wǎng)絡(luò)是指以承載非實時業(yè)務為主，面向消息傳遞且具有高網(wǎng)絡(luò)吞吐量的網(wǎng)絡(luò)。本課題深入研究延遲容忍網(wǎng)絡(luò)的信息容量極限，力爭達到給定延遲容忍條件下的鏈路傳輸容量及網(wǎng)絡(luò)容量；同時研究基于業(yè)務特性與用戶需求的系統(tǒng)資源優(yōu)化配置理論，從而利用有限的資源實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)容量的最優(yōu)化。以此為理論基礎(chǔ)，本課題將研究延遲容忍網(wǎng)絡(luò)中的跨層優(yōu)化技術(shù)方法，實現(xiàn)自底至頂各層整體最優(yōu)的資源配置；同時還將針對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)展開研究，提出不同場景下低開銷、低復雜度與高效能的延遲容忍網(wǎng)絡(luò)拓撲的設(shè)計方法。 首先，針對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)缺乏對業(yè)務的延遲容忍能力的問題，研究基于蜂窩系統(tǒng)演進的延遲容忍網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)。通過增加延遲容忍服務器，結(jié)合業(yè)務請求與資源信息，對二者進行優(yōu)化匹配。該架構(gòu)將支持延遲容忍調(diào)度與動態(tài)資源分配，增大網(wǎng)絡(luò)承受延遲的能力，提高對不同延遲容忍度業(yè)務請求的服務能力，進而有效提升資源使用效率；在此基礎(chǔ)上，提出了時間標簽業(yè)務的構(gòu)造與通信方法，提供了延遲容忍網(wǎng)絡(luò)服務實際業(yè)務的具體方法、實現(xiàn)結(jié)構(gòu)與流程。 其次，依托該架構(gòu)研究基于'資源/時間池'的聯(lián)合業(yè)務調(diào)度與資源分配算法，提升頻譜利用率。通過'零散請求，集中處理'模式，將一段時間內(nèi)的資源形成時間池，并分析業(yè)務特性以確定時間池大小；然后在時間池內(nèi)進行集中調(diào)度與資源分配，在更大范圍內(nèi)實現(xiàn)資源、業(yè)務與信道的最優(yōu)匹配；針對最優(yōu)求解復雜度指數(shù)增長的問題，提出線性復雜度的迭代調(diào)度與功率注水算法。仿真結(jié)果表明，與常用調(diào)度算法相比，延遲容忍調(diào)度可實現(xiàn)60%的頻譜利用率提升。 第三，針對現(xiàn)有系統(tǒng)缺乏功率調(diào)整機制的問題，研究傳輸功率動態(tài)調(diào)整方法。提出基于延遲容忍度及業(yè)務負載的動態(tài)傳輸功率優(yōu)化策略?；诨竟δ苎葸M，引入功率調(diào)整因子表征傳輸功率降低的程度；提取業(yè)務特性參數(shù)，利用排隊論求解實際服務延遲小于延遲容忍度的問題，得出傳輸功率。仿真表明，所提方法可有效降低30%的傳輸功率。 最后，針對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)對業(yè)務特性分析利用不足，從而導致資源利用率較低的問題，基于上述架構(gòu)，設(shè)計延遲容忍網(wǎng)絡(luò)邏輯架構(gòu)與服務模式配置方法。其中，充分挖掘業(yè)務時間、空間與相似特性，通過對鏈路、網(wǎng)絡(luò)與終端的配置，引入短距離通信、'攜帶-存儲-轉(zhuǎn)發(fā)'與聚合廣播服務模式，并采用優(yōu)化的資源分配，最終滿足用戶需求。仿真結(jié)果表明，引入邏輯架構(gòu)與服務模式配置后，系統(tǒng)的頻譜利用率相比傳統(tǒng)蜂窩結(jié)構(gòu)可以提升80%。