基于SDN的WLAN负载感知切换方案实现

基于软件定义网络将网络的控制平面与转发平面分离,并提供开放的可编程接口等特点,提出一种基于SDN的AP负载感知的切换算法,以减少网络中频繁切换并使AP间负载相对均衡。该方法利用SDN集中控制功能,实时监控AP的网络状态信息,并由控制器判断AP负载状态和预测终端运动状态来辅助切换过程。实验结果表明,该切换方法可以减少切换次数和平衡AP间的负载,保证用户网络服务质量。     

面向5G的通信网络全局化状态信息非线性切换系统研究

为减轻5G通信网络中冗余数据的传输压力,实现全局化环境下信息参量的快速切换处理,设计面向5G通信网络的全局化状态信息非线性切换系统。遵照通信网络内非线性切换格局的建立条件,连接数据观测器与数据控制器,干预模糊数据解耦结构的执行接入行为,释放网络环境中的冗余堆积数据,完成非线性切换系统的信息输出控制设备搭建。获取通信网络内已稳定的信息参量,处理云分发协议间的传输关系,实现全局化信息的分发与缓存处理,结合输出型控制设备结构,完成面向5G的通信网络全局化状态信息非线性切换系统研究。检测结果显示,应用非线性切换系统后,单位时间内可传输的网络信息流量明显提升,数据参量间的重复冗余占比率也大幅下降,切换信号趋于稳定时间加快。     

SDN中基于遗传机制的自适应路由算法研究

SDN以集中式的控制、可编程的接口等优点,极大地提高了网络的管控效率及操作的灵活性。但在SDN部署运行中,也暴露出传输时延大、丢包率高等缺点。针对这些问题,提出了一种基于遗传算法的自适应SDN路由算法,该算法利用遗传算法在SDN的全局网络视图中搜索优化路径。算法设计时,对交叉、变异操作进行条件约束,避免产生无效的路径,减小求解空间,降低控制器计算开销。同时能根据网络的动态变化,自适应地选择转发路径。通过Mininet仿真平台进行实验,与其他算法相比,该算法降低了网络的时延以及丢包率,提高了网络性能。     

基于SDN架构的垂直切换算法

针对当前大部分垂直切换算法采用分布式局部寻优策略,容易导致网络拥塞的问题,提出一种基于软件定义网络(softwaredefinednetwork,SDN)架构的垂直切换算法。利用SDN获得全局网络状态信息,设计模糊逻辑控制模型对网络多属性参数进行归一化决策处理与收益计算,结合二阶马尔可夫模型预测未来全局网络的实际状态,实现异构无线网络的集中控制与切换决策。实验结果表明,所提算法在节点移动的动态性条件下能获得较优的切换性能,可以满足异构无线网络通信的切换需求。     

基于动态迁移的光传送网SDN低时延调度研究

光传送网SDN调度较传统网络具有更好的动态性,为了使SDN网络性能与大数据和云计算需求匹配,提出了一种低时延动态迁移策略.先以SDN网络结构、流表耗时、以及时延调整系数等变量构建通信代价模型,得到通信代价的目标与约束.基于通信代价模型对SDN网络架构采取动态迁移,根据路径请求量计算控制器的平均时延与累计效用,再利用控制与数据信道负载对流表采取动态调整.通过仿真,确定了光传送网SDN调度过程中,当控制器个数改变时,时延几乎不受影响;当数据量增加时,时延及其增速也能得到有效控制;在动态迁移后,负载差异度降低至迁移前的71.92％.实验结果表明所提方法能够有效降低光传送网SDN调度时延,并保证良好的网络负载均衡.     

FHMIPv6网络中快速的乒乓切换方案

针对现有移动网络中乒乓切换问题导致的高切换延迟的情况,提出一种在FHMIPv6网络基础上的快速的切换方案.该方案提出了切换的门限阈值以及隧道状态,门限阈值决定切换发生的起点,隧道间的状态则根据需要快速激活或终止通信链路.方案优点是当移动节点在边界区域来回切换时,提供快速切换机制,减少了切换时延,合理地处理新旧AR通信隧道激活,睡眠以及终止,合理地利用带宽资源,在降低时延上保证了一定的服务质量(QoS).通过实验仿真验证了该切换方案对减少时延的有效性.     

基于多模电台的SDMANET网络组网方法

软件定义网络（SDN）在有线网络和数据中心网络等多种网络场景中正在快速发展,然而在移动自组织网络（MANET）中SDN的使用仍然处于起步阶段。因MANET网络拓扑变化频繁、资源受限以及采用分布式组网方式等特点使得在其中应用SDN变得具有挑战性。为此,本文提出一种基于多模电台的软件定义移动自组织网络（SDMANET）组网方法。该方法使用支配集算法计算骨干节点,仅由骨干节点使用带外信道和SDN控制器通信,并在MAC层基于骨干节点进行TDMA时隙动态分配。实验结果表明,与OLSR协议和直接带外控制的SDN方法相比,本方法具有更低的网络控制开销和信道访问时延,在大规模MANET网络中性能较好。     

基于无线局域网的移动检测优化方案

移动检测对移动IPv6中切换时延有重要影响,对移动IPv6中的移动检测机制进行研究.提出了一种在IEEE 802.11无线局域网环境下移动IPv6的低时延检测方法.在不依靠链路1层触发的条件下,使用非均匀检测模型来减小切换检测产生的时延,降低了切换检测过程的开销.     

面向SDN网络的QoS优化解决方案综述

SDN是一种蓬勃发展的新型网络体系结构,复杂的网络业务流量组成对多样QoS的需求给SDN网络路由造成了巨大挑战.为了解决SDN的QoS优化问题,学术界与工业界在SDN诞生之初进行了深入研究,提出了很多建设性的解决方案.通过深入调研,介绍SDN的基本架构,汇总并对比主流量的SDN控制器;分析SDN控制器中集成的QoS相关模块和参数;分析并归纳目前比较有影响且具有创新性的QoS优化方案;提出目前SDN网络QoS优化方案尚未解决的问题和在大规模数据中心网络、5 G移动网络等新型SDN网络场景中的发展趋势.     

基于SDN的无线接入网络切换决策方法

由于5G接入平面中多种接入技术并存,以及用户不规则的、趋向按需的主动式移动性特点,接入网络之间的负载不均衡问题更加突出,并导致了接入网络的资源浪费以及较低的用户体验。针对这一问题,文章提出了一种基于SDN的无线接入网络切换决策方法,从网络侧和用户侧考虑为用户选取AP进行切换,以均衡接入网络之间的负载,并最大化用户的需求满意度。     

Fuzzy based multi-criteria vertical handover decision modeling in heterogeneous wireless networks

Vertical handover gain significant importance due to the enhancements in mobility models by the Fourth Generation (4G) technologies. However, these enhancements are limited to specific scenarios and hence do not provide support for generic mobility. Similarly, various schemes are proposed based on these mobility models but most of them are suffered from the high packet loss, frequent handovers, too early and late handovers, inappropriate network selection, etc. To address these challenges, a generic vertical handover management scheme for heterogeneous wireless networks is proposed in this article. The proposed scheme works in three phases. In the first phase, a handover triggering approach is designed to identify the appropriate place for initiating handover based on the estimated coverage area of a WLAN access point or cellular base station. In the second phase, fuzzy rule based system is designed to eliminate the inappropriate networks before deciding an optimal network for handover. In the third phase, a network selection scheme is developed based on the Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) decision mechanism. Various parameters such as delay, jitter, Bit Error Rate (BER), packet loss, communication cost, response time, and network load are considered for selecting an optimal network. The proposed scheme is tested in a mobility scenario with different speeds of a mobile node ranging from very low to very high. The simulation results are compared with the existing decision models used for network selection and handover triggering approaches. The proposed scheme outperforms these schemes in terms of energy consumption, handover delay and time, packet loss, good put, etc.     

基于软件定义网络的触觉互联网端到端系统

针对现有蜂窝系统无法满足触觉互联网延迟问题,提出一种基于软件定义网络的触觉互联网端到端系统。首先给出了触觉互联框架;然后提出一种基于软件定义网络（SDN）的多层触觉互联网端到端体系结构,该结构基于5G蜂窝系统,将硬件和软件分离,并提供API以便于系统的控制和管理,网络核心采用SDN并启用网络功能虚拟化（NFV）,系统在多级云单元中使用移动边缘计算（MEC）,减少通信过程中涉及中间节点的数量,从而减少延迟。实验结果表明该架构在5G高速率下能够得到毫秒级延迟,说明所提框架的可行性和有效性。     

一种6LoWPAN无线传感器网络移动协议

提出了一种6LoWPAN无线传感器网络移动协议。此协议提出了6LoWPAN网络体系结构,以及6LoWPAN网络地址分层结构及地址配置算法。基于提出的6LoWPAN网络体系结构,提出了6LoWPAN网络内与网络之间的移动切换协议。在移动过程中,移动节点无须转交地址,即移动切换过程无须为移动节点配置转交地址,也无须进行转交地址注册,因此降低了移动切换代价和延迟。从理论和仿真两个角度对MIPv6、Inter-MARIO及本协议的移动切换代价、移动切换延迟、丢包率等性能参数进行了分析比较,分析结果表明本协议的移动切换代价更小、移动切换延迟更短、丢包率更低。     

基于IPv6的城市车载网移动协议

提出了一种基于IPv6的城市车载网移动切换协议。本协议提出了城市车载网络体系结构, 车辆节点在移动过程中由家乡地址唯一标志, 无须转交地址, 因此节省了转交地址配置时间和代价, 从而缩短了移动切换时间, 降低了移动切换代价。车辆节点无须参与移动切换过程, 从而避免了由于车辆节点高速行驶引起丢包而增加移动切换代价和延迟的情况。仿真数据结果表明该方案的性能更好。     

面向服务传输的SDN移动网络脆弱性评估模型

针对现有的脆弱性评估算法无法直接应用于软件定义网络（Software Defined Network, SDN）,以及评估技术普遍偏向于网络连通,无法针对服务与传输性能对SDN进行脆弱性分析等问题,提出一种面向服务传输的SDN移动网络脆弱性评估模型与算法,设计基于SDN的移动网络脆弱性评估框架。提出一种对基于SDN的移动网络服务器节点与网络设备进行安全脆弱性分析的方法,将静态配置信息和动态运行信息融合评估节点设备的脆弱性,使评估更加全面准确;针对SDN移动网络的服务与传输特性,从传输拓扑和SDN节点活跃度2个方面,计算面向服务与传输的基于SDN的移动网络节点重要度;最后融合节点设备的安全脆弱性和重要度来对基于SDN的移动网络进行脆弱性评估,得到评估结果。通过实例和仿真实验验证了所提算法的有效性,相比同类算法可达到更高的评估准确性。     

基于SDN的智能交通架构

软件定义网络(SDN)是近年来备受关注的网络问题,已有学者将其和智慧城市建设进行融合。针对当今交通分散治理现状进行了研究,结合SDN转控分离和集中控制等特性,将其引入智能交通系统(ITS),提出了一个协同管理架构,旨在实现协同管理、改善交通。首先阐述了SDN的特点,利用其特性并结合ITS,提出了基于SDN的智能交通架构;其次,结合动态限速、路径诱导及天气等因素构建了协同管理策略模型,并将其与单一控制策略对比;最后通过仿真实验,对提出的架构策略进行了验证分析。实验结果表明,该架构下的管理与单一控制策略相比,平滑了交通流,使交叉口的平均延误降低20.7%,平均排队长度下降35%。     

一种基于标地分离的卫星网络移动切换管理技术

移动卫星网络因具有覆盖区域广、通信延时低等优势受到广泛关注,当前有大量研究旨在开发IP协议的组网技术,并将其与地面IP网络融合。融合网络的挑战之一,即为卫星移动性,用户在卫星网络中的接入点频繁切换导致移动管理问题,而现有的移动IP技术不能高效支持卫星网络移动切换。为了高效支持移动切换,在卫星网络中应用标地分离思想,在标地分离的架构下研究切换管理问题;用映射服务系统对终端进行位置管理,在移动切换中由新接入卫星网关和终端的标志为主要信息在原卫星中形成通告转发表。仿真结果表明,相对移动IP技术,该方法有明显优势。将其应用于卫星网络时可以降低切换延时,减少大量的绑定更新开销或是次优路由,提升系统的性能和可扩展性。     

A mobility management model based on users’ mobility profiles for IPv6 networks

Fourth-generation (4G) mobile systems provide access to a wide range of services and enable mobile users to communicate regardless of their geographical location and their roaming characteristics. Due to the growing number of mobile users, global connectivity, and the small size of cells, one of the most critical issues pertaining to these networks is location management. In recent years, several strategies have been proposed to improve the performance of the location management procedure in 3G and 4G mobile networks. In this paper, we propose a new model called Seamless Mobile IPv6 (SMIPv6) to improve the performance of the handover component in location management schemes. This model improves handover by predicting user location based on Users’ Mobility Profiles. The overall goals of SMIPv6 are to reduce both handover latency and signaling loads generated during the location update process. Simulation results show that the use of SMIPv6 produces a handover with low delay, as well as a significant drop of signaling overhead. Better results have been obtained by our protocol in all cases studied when compared to Mobile IPv6 (MIPv6) and Fast Handovers for MIPv6 (FMIPv6).     

卫星移动通信网络切换算法的研究

低轨卫星移动通信网络在实现全球移动通信方面具有很大优势.切换方案对于控制低轨卫星网络通信时延,提高卫星网络服务质量和链路带宽资源利用率具有重要意义.深入分析了星地链路切换和重计算路由问题,提出了一种低轨移动通信卫星链路切换算法.仿真实验表明,提出的卫星链路切换算法有较小的端到端时延、较好的稳定性和可定制性.     

一种改进的移动节点快速切换算法研究与仿真

基于MPLS的移动IPv6网络中每次移动节点发生切换时都需要重建标签交换路径,影响了切换时延和造成了数据丢包.需要重用部分路径使切换时延、信令流量和数据丢包达到最少,提出了一种交叉路由器算法,通过对标签信息库的修改,增加了移动节点地址和时间计数器两个字段,移动节点每次发生切换注册时通过查找修改后的标签信息库中移动节点地址的方法来确认交叉路由器.理论分析显示随着跳数的增加,时延性能越明显,仿真结果证明移动节点在信息注册时信令流量减少了20%.该方案实现了部分路径重用,改善了网络服务质量.