时间:2023-02-23 03:45:01 | 来源:营销百科
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延迟容忍网络容量优化方法研究结题摘要:延迟容忍网络是指以承载非实时业务为主,面向消息传递且具有高网络吞吐量的网络。本课题深入研究延迟容忍网络的信息容量极限,力争达到给定延迟容忍条件下的链路传输容量及网络容量;同时研究基于业务特性与用户需求的系统资源优化配置理论,从而利用有限的资源实现网络容量的最优化。以此为理论基础,本课题将研究延迟容忍网络中的跨层优化技术方法,实现自底至顶各层整体最优的资源配置;同时还将针对网络架构展开研究,提出不同场景下低开销、低复杂度与高效能的延迟容忍网络拓扑的设计方法。 首先,针对现有网络缺乏对业务的延迟容忍能力的问题,研究基于蜂窝系统演进的延迟容忍网络体系架构。通过增加延迟容忍服务器,结合业务请求与资源信息,对二者进行优化匹配。该架构将支持延迟容忍调度与动态资源分配,增大网络承受延迟的能力,提高对不同延迟容忍度业务请求的服务能力,进而有效提升资源使用效率;在此基础上,提出了时间标签业务的构造与通信方法,提供了延迟容忍网络服务实际业务的具体方法、实现结构与流程。 其次,依托该架构研究基于'资源/时间池'的联合业务调度与资源分配算法,提升频谱利用率。通过'零散请求,集中处理'模式,将一段时间内的资源形成时间池,并分析业务特性以确定时间池大小;然后在时间池内进行集中调度与资源分配,在更大范围内实现资源、业务与信道的最优匹配;针对最优求解复杂度指数增长的问题,提出线性复杂度的迭代调度与功率注水算法。仿真结果表明,与常用调度算法相比,延迟容忍调度可实现60%的频谱利用率提升。 第三,针对现有系统缺乏功率调整机制的问题,研究传输功率动态调整方法。提出基于延迟容忍度及业务负载的动态传输功率优化策略。基于基站功能演进,引入功率调整因子表征传输功率降低的程度;提取业务特性参数,利用排队论求解实际服务延迟小于延迟容忍度的问题,得出传输功率。仿真表明,所提方法可有效降低30%的传输功率。 最后,针对传统网络对业务特性分析利用不足,从而导致资源利用率较低的问题,基于上述架构,设计延迟容忍网络逻辑架构与服务模式配置方法。其中,充分挖掘业务时间、空间与相似特性,通过对链路、网络与终端的配置,引入短距离通信、'携带-存储-转发'与聚合广播服务模式,并采用优化的资源分配,最终满足用户需求。仿真结果表明,引入逻辑架构与服务模式配置后,系统的频谱利用率相比传统蜂窝结构可以提升80%。关键词:研究,方法,容忍,网络,容量,延迟