IP网络节能关键技术研究

【摘要】：随着人类社会与通信技术产业的进步，节能问题已经成为社会关注的热点，因此通信技术的节能技术研究也越来越重要在层出不穷的各种节能技术研究当中，休眠节能模式是一种非常重要的节能技术研究路线，其主要的原理是将网络当中处于空闲状态的资源或者可以将其上业务转移到其它资源上进行通信的资源设置为休眠状态，从而达到节能效果本文的节能技术研究将基于休眠节能模式，根据每天的业务量曲线，将一日的业务量划分为多个时间片，针对每个时间片内的最大业务量矩阵做节能设计本文首先将研究如何科学的进行时间片的划分，从而使得预估的容量供应能够最小在将时间片划分好之后，针对单个时间片做片内的节能子拓扑设计时，还将考虑如何提高休眠子拓扑的健壮性同时由于多个时间片做片内节能子拓扑设计时会得到多个不同的节能子拓扑，因此在时间片时刻划分点来临时，必然会存在拓扑的切换，而节能子拓扑在切换时必然引发丢包等问题 本文的节能研究将围绕着以下三个方面进行：首先，科学有效的根据日常的业务流量曲线特性将一天划分为多个时间片；其次，在对单个时间片做节能子拓扑设计时，引入拓扑连通度概念度量拓扑的健壮性，并由此提出了基于子拓扑遍历的能耗优化算法与匹配子拓扑连通性的能耗优化算法，并且通过实验对比了本文所提方法与现有研究成功的节能与健壮性性能；最后，在相邻两个时间片的节能拓扑切换过程当中，从上一个节能子拓扑切换到下一个节能子拓扑，会存在一些链路的休眠，从而会引起丢包重传等问题，为提升拓扑切换过渡时期的通信性能，本文引入快速重路由策略来应对该问题，并且通过实验仿真的方式对比了各个方案性能的优劣 【关键词】：节能 时间片 休眠模式 健壮性 拓扑切换
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TN915.02
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 图目录11-13
• 表目录13-14
• 缩略词表14-15
• 第一章 绪论15-25
• 1.1 引言15
• 1.2 IP 网络节能15-16
• 1.3 现有 IP 网络节能研究模式16-18
• 1.3.1 Sleeping 模式节能研究原理16-18
• 1.3.2 Speed scaling 模式节能研究原理18
• 1.4 本文节能研究所涉及点18-23
• 1.4.1 本文节能研究所使用的模式18-19
• 1.4.2 现有的节能研究成果19-21
• 1.4.3 领域搜索算法的运用21-22
• 1.4.4 时间片的划分研究22
• 1.4.5 节能与拓扑健壮性的博弈22-23
• 1.4.6 拓扑切换期间的性能保证23
• 1.5 本文的结构组织23-25
• 第二章 多拓扑设计的时间分割25-33
• 2.1 问题描述及多拓扑概念25
• 2.2 解决思路与分析25-27
• 2.3 波峰分割法27-29
• 2.3.1 时间片划分总原则27-28
• 2.3.2 划分时刻点的确定28-29
• 2.4 时间片划分对比分析29-32
• 2.4.1 对比场景描述29-30
• 2.4.2 结果与分析30-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第三章 静态业务量矩阵下的节能与拓扑健壮性研究33-66
• 3.1 问题描述与建模33-38
• 3.1.1 静态业务量矩阵下的研究方式33
• 3.1.2 问题描述33-34
• 3.1.3 拓扑健壮性的度量34-35
• 3.1.4 拓扑能耗的度量35-36
• 3.1.5 ILP 建模36-38
• 3.2 模型求解分析38
• 3.3 基于子拓扑遍历的能耗优化算法38-46
• 3.3.1 寻找全体连通子拓扑39-41
• 3.3.2 调整权重优化各子拓扑能耗41-44
• 3.3.3 连通度损失与能耗的综合对比44-45
• 3.3.4 算法性能分析45-46
• 3.4 匹配子拓扑连通性的能耗优化算法46-50
• 3.4.1 算法步骤46-47
• 3.4.2 算法的解47-48
• 3.4.3 领域的定义48
• 3.4.4 算法的代价评估48
• 3.4.5 算法的前进方向与目标结果48-49
• 3.4.6 对搜索的扰动49
• 3.4.7 算法的加速49-50
• 3.5 实验仿真与结果分析50-65
• 3.5.1 实验场景描述50-53
• 3.5.2 仿真与数据分析53-65
• 3.6 本章小结65-66
• 第四章 多拓扑切换下的保护措施66-77
• 4.1 问题描述及分析66-67
• 4.2 解决思路67-70
• 4.2.1 Multiple Routing Configurations(MRC)67-68
• 4.2.2 Not-via68-69
• 4.2.3 Failure Insensitive Routing(FIR)69
• 4.2.4 Safeguard69-70
• 4.3 实验仿真及结果分析70-76
• 4.3.1 仿真场景描述70-71
• 4.3.2 数据与分析71-76
• 4.4 本章小结76-77
• 第五章 总结与展望77-79
• 致谢79-80
• 参考文献80-82
• 攻读硕士学位期间的研究成果82-83

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