面向密集型Cloud-WiFi系统的无线资源管理及优化机制研究

摘要

随着各种智能终端的的快速普及，无线局域网已经呈现出大规模密集化的发展态势。网络节点的爆发式增长以及用户业务需求的多样化令无线资源管理面临严峻挑战。Cloud-WiFi系统通过对网络控制面与承载面的分离，可以对大规模密集型无线局域网进行集中化控制，有效实现无线资源的管理与优化。
　　本文面向密集型 Cloud-WiFi系统中的无线资源管理与优化机制进行研究。首先针对无线网络负载评估问题进行建模，以空中延时指标来度量网络节点的负载状况，并针对不同的流量需求情景对负载评估方式进行优化。以空中时延度量节点负载的相关结论为基础，本文对无线资源管理机制中的用户关联、负载均衡、AP休眠调度等问题进行了研究，并设计出相应的面向密集型Cloud-WiFi系统的无线资源管理与优化算法。
　　本文设计的负载均衡算法，由接入控制器进行集中式控制。控制器通过收集终端的流量需求信息以精确评估网络节点的负载，并基于拥塞博弈思想作出负载均衡决策，最后通过用户关联切换实现全网的负载均衡。仿真实验表明该算法能精确刻画网络节点负载，实现网络全局的负载均衡优化，具有良好的公平性与可操作性。本文同样设计了基于流量需求监测的AP休眠调度算法。该算法由接入控制器进行集中式控制，可有效地识别网络中低负荷AP，并轮次式做出AP休眠调度与关联切换决策。仿真实验表明该算法可以有效地将网络中的低负荷AP休眠，以降低网络整体能耗，并同时保持无线网络原有的服务质量，具有良好的应用前景。

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中文摘要

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第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2主要研究工作

1.3论文组织结构

第二章 相关技术与研究现状

2.1 802.11无线局域网关键技术

2.2 Cloud-WiFi系统架构概述

2.3 Cloud-Wifi系统的无线资源优化概述

2.4本章小结

第三章 密集型WLAN负载度量模型

3.1密集型WLAN系统模型

3.2负载度量指标airtime cost概述

3.3信道接入延时的分析模型

3.4非饱和流量下的信道接入延时分析

3.5本章小结

第四章 用户关联与负载均衡算法

4.1系统模型与问题描述

4.2用户关联与负载均衡算法设计

4.3算法性能仿真

4.4本章小结

第五章 AP休眠调度算法

5.1系统模型与问题描述

5.2 AP休眠调度算法设计

5.3算法性能仿真

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1本文主要工作与创新点

6.2后续研究展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文

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