IP网络路由节能技术的研究

【摘要】：随着信息通信技术产业的迅速发展,其巨大的能源消耗及其带来的环境问题越来越受到关注,绿色节能网络的研究变得愈加重要,各种研究思路层出不穷。休眠节能模式是现有的一种主要节能研究路线,其原理是将网络中处于空闲状态或业务承载量较少的设备置为休眠状态,从而达到节能目的。本文研究IP网络在静态业务量矩阵和动态变化业务量矩阵两种场景下的节能技术。 针对静态业务量矩阵下IP网络的节能优化问题,本文提出基于链路权重邻域搜索的启发式节能优化算法,算法从节能问题的实质出发,提出微量调整与分类对待相结合的搜索策略,具有较好的节能与避免拥塞效果。 出于对实际网络业务复杂多变的考虑,本文研究动态变化的业务量矩阵下的1P网络节能优化问题,以静态业务量矩阵下的权重邻域搜索启发式算法为基础,结合多拓扑路由思想,提出多拓扑路由方式的节能优化算法,在已知业务量历史统计规律的特定网络中,达到节能优化目的。 基于链路权重在工程意义上的其他用途,不应随意的更改,本文提出另一种在动态变化业务量矩阵下的优化方式：集中控制式路由节能优化,由独立于网络的控制中心管理全网链路的唤醒、休眠以及业务重传,不再基于链路权重搜索的优化方式,对任意网络的适应性强,但必须在尽量降低控制中心运行成本的前提下,通过实验仿真,该方式在节能与避免拥塞上均有良好表现。 【关键词】：IP网络 绿色网络 权重邻域搜索 多拓扑路由 集中控制式路由
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TN915.06
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 绪论12-21
• 1.1 研究背景12
• 1.2 研究意义12-13
• 1.3 研究现状13-16
• 1.3.1 几种网络能耗的决定因素13-14
• 1.3.2 两种技术路线14-15
• 1.3.3 Sleeping模式节能原理15-16
• 1.3.4 Speed scaling模式节能原理16
• 1.4 IP网络的路由特点16-17
• 1.5 基于链路权重搜索的优化问题17-19
• 1.5.1 目标函数及搜索策略17-18
• 1.5.2 邻域的扰动18-19
• 1.5.3 哈希表的应用19
• 1.6 本文的选题和研究内容19-21
• 第二章 静态业务量矩阵下的节能优化研究21-53
• 2.1 问题描述及分析21-22
• 2.2 解决思路分析22-23
• 2.3 启发式邻域搜索算法的改进23-30
• 2.3.1 算法总流程23-24
• 2.3.2 链路权重与链路流量的关系24-26
• 2.3.3 搜索面积的考虑26-28
• 2.3.4 权重调整方式的考虑28-30
• 2.4 实验仿真及结果分析30-52
• 2.4.1 链路权重与流量关系验证31-35
• 2.4.2 搜索策略的对比分析35-52
• 2.5 小结52-53
• 第三章 动态变化业务量矩阵下的多拓扑路由优化53-66
• 3.1 问题描述及分析53
• 3.2 解决思路及分析53-59
• 3.2.1 拓扑切换的解决思路53-55
• 3.2.2 多拓扑路由的思想55-56
• 3.2.3 多拓扑路由整体方案56-57
• 3.2.4 对相邻时期间拓扑切换问题的考虑57-59
• 3.3 实验仿真以及结果分析59-65
• 3.3.1 时间上统一趋势的业务变化59-63
• 3.3.2 空间上不同趋势的业务变化63-65
• 3.4 小结65-66
• 第四章 动态变化业务量矩阵下的集中控制式路由优化66-96
• 4.1 研究背景66
• 4.2 解决思路及分析66-75
• 4.2.1 场景描述66-67
• 4.2.2 控制中心的功能67-74
• 4.2.3 控制中心与节点的“通信”问题74
• 4.2.4 链路状态转换问题74-75
• 4.3 实验仿真及结果分析75-94
• 4.3.1 实验网络场景描述75-76
• 4.3.2 两种休眠判断机制的对比分析76-83
• 4.3.3 业务量取值的影响83-92
• 4.3.4 不同监测时间间隔的对比92-94
• 4.4 小结94-96
• 第五章 总结与展望96-98
• 致谢98-99
• 参考文献99-102
• 个人简历102

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