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以太网节能策略的改进及性能优化

来源:论文学术网
时间:2024-08-20 12:06:08
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以太网节能策略的改进及性能优化【摘要】:随着通信产业的快速发展,如何建立节能减排,绿色环保,可持续发展的绿色通信已成为当今社会一个亟待解决的问题。以太网作为占主导地位的有线局域网技

【摘要】:随着通信产业的快速发展,如何建立节能减排,绿色环保,可持续发展的绿色通信已成为当今社会一个亟待解决的问题。以太网作为占主导地位的有线局域网技术,其节能策略受到广泛的关注。本文对现有的以太网节能策略进行改进,并通过数学建模,进行性能分析和系统优化。 首先,为了降低系统在休眠状态和唤醒状态之间频繁转换而产生的负载,同时提高用户的响应性能,在IEEE802.3az EEE的基础上提出一种带有延迟休眠和集中发送的节能策略;在单阈值可变传输速率的基础上,引入双阈值的概念,结合休眠-唤醒机制,提出一种带有休眠机制和双阈值可变传输速率的节能策略。 其次,针对带有延迟休眠和集中发送的节能策略,建立带有延迟休假和(N,T)混合策略的排队模型;针对基于单阈值可变传输速率的节能策略,建立具有单阈值的可变服务速率的排队模型;针对带有休眠机制和双阈值可变传输速率的节能策略,建立具有双阈值可变服务速率的多重休假排队模型。分别使用嵌入Markov链方法和矩阵几何解的方法,进行系统模型的稳态分析。 最后,针对不同的以太网节能策略,给出系统的能量节省率和数据帧平均响应时间等性能指标的表达式。进行数值实验和系统仿真,验证节能策略改进的有效性。定量分析休眠计数器,休眠计时器,速率切换阈值,低传输速率等参数对系统性能的影响,揭示不同性能指标之间的折衷关系,给出以太网节能策略的优化方案。 【关键词】:以太网 节能策略 嵌入Markov链 矩阵几何解 能量节省率 平均响应时间
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP393.11
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-10
  • 第1章 绪论10-16
  • 1.1 课题背景及研究意义10-11
  • 1.2 国内外研究现状11-14
  • 1.3 主要研究内容14
  • 1.4 论文结构14-16
  • 第2章 相关知识16-20
  • 2.1 以太网节能机制16-17
  • 2.1.1 休眠-唤醒机制16
  • 2.1.2 动态速率调节机制16-17
  • 2.2 IEEE 802.3az EEE 标准17
  • 2.3 休假排队理论17-19
  • 2.3.1 排队理论17-19
  • 2.3.2 休假排队理论19
  • 2.4 本章小结19-20
  • 第3章 ES-DB 策略及性能分析20-34
  • 3.1 ES-DB 策略20-21
  • 3.2 带有延迟休假和(N,T)混合策略的排队模型21-22
  • 3.3 排队模型的稳态分析22-27
  • 3.3.1 系统忙循环的分析22-26
  • 3.3.2 数据帧等待时间的分析26-27
  • 3.4 ES-DB 策略的性能分析27-33
  • 3.4.1 性能指标分析27
  • 3.4.2 数值实验与仿真实验27-32
  • 3.4.3 系统参数的优化32-33
  • 3.5 本章小结33-34
  • 第4章 ES-SR 策略的性能分析34-44
  • 4.1 ES-SR 策略的工作机制34
  • 4.2 单阈值可变服务速率排队模型34-35
  • 4.3 排队模型的稳态分析35-39
  • 4.3.1 系统的稳态分布36-38
  • 4.3.2 稳态队长38-39
  • 4.4 ES-SR 策略的性能分析39-43
  • 4.4.1 性能指标分析39-40
  • 4.4.2 数值实验与仿真实验40-42
  • 4.4.3 系统参数的优化42-43
  • 4.5 本章小结43-44
  • 第5章 ES-SDR 策略及性能分析44-58
  • 5.1 ES-SDR 策略44
  • 5.2 双阈值可变服务速率的多重休假排队模型44-46
  • 5.3 排队模型的稳态分析46-49
  • 5.3.1 系统的稳态分布47-49
  • 5.3.2 稳态队长49
  • 5.4 ES-SDR 策略的性能分析49-56
  • 5.4.1 性能指标分析49-50
  • 5.4.2 数值实验与仿真实验50-54
  • 5.4.3 系统参数的优化54-56
  • 5.5 本章小结56-58
  • 结论58-60
  • 参考文献60-64
  • 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果64-65
  • 致谢65-66
  • 作者简介66


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