基于NDN架構(gòu)的5G選擇策略研究.pdf

1、隨著移動(dòng)通信數(shù)據(jù)量的持續(xù)攀升、移動(dòng)終端的爆炸性增長(zhǎng)，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)(4G)已經(jīng)無法應(yīng)對(duì)新出現(xiàn)的挑戰(zhàn)。隨之推動(dòng)了第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)(5G)的研究熱潮。為了最大程度地提高整個(gè)移動(dòng)系統(tǒng)的容量，滿足不斷增長(zhǎng)的用戶需求，未來網(wǎng)絡(luò)將在小區(qū)結(jié)構(gòu)上進(jìn)一步分布化、微型化，形成超密集網(wǎng)絡(luò)。研究設(shè)計(jì)各類站點(diǎn)間的協(xié)作選網(wǎng)策略，具有很重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。從網(wǎng)絡(luò)的角度考慮，協(xié)作選網(wǎng)策略可有效地控制網(wǎng)絡(luò)流量、實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡、提高系統(tǒng)性能;從移動(dòng)用戶的角度

2、考慮，協(xié)作選網(wǎng)策略可實(shí)現(xiàn)資源配置的最優(yōu)化，改善用戶體驗(yàn)。因此，接入網(wǎng)絡(luò)的選擇、各類站點(diǎn)的協(xié)調(diào)切換策略是一個(gè)重要的研究領(lǐng)域，也是本文要研究的問題。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究分析5G的主要特征及關(guān)鍵技術(shù)。首先，從宏觀的角度分析移動(dòng)通信系統(tǒng)演變的驅(qū)動(dòng)力，分析5G的特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)。然后，基于5G的特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)，分析了網(wǎng)絡(luò)選擇策略的研究?jī)r(jià)值。⑵將NDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)引入第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)，并根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)NDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)做出相應(yīng)的改進(jìn)。對(duì)于

3、超密集網(wǎng)絡(luò)，引入NDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，不僅能夠很好地滿足多終端、大數(shù)據(jù)量、高數(shù)據(jù)傳輸速率、低延遲的發(fā)展需求，同時(shí)對(duì)用戶終端的移動(dòng)性有較好的支持。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)選擇和切換場(chǎng)景的需求，添加了四種類型的數(shù)據(jù)包和兩種類型的節(jié)點(diǎn)表結(jié)構(gòu)，并對(duì)選網(wǎng)和切換的流程進(jìn)行了規(guī)劃。⑶提出基于用戶請(qǐng)求的網(wǎng)絡(luò)選擇算法。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)選擇策略研究，僅從一些網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)進(jìn)行考慮，根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀況進(jìn)行選網(wǎng)。但引入了NDN架構(gòu)之后，可以直接獲取用戶請(qǐng)求的具體內(nèi)容信息，從而根據(jù)內(nèi)容信息和網(wǎng)

4、絡(luò)性能參數(shù)兩方面進(jìn)行選擇切換。將網(wǎng)絡(luò)選擇算法劃分為三個(gè)部分:緩存機(jī)制、選網(wǎng)機(jī)制和切換機(jī)制，分別從三個(gè)方面考慮內(nèi)容數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)選擇的影響，在很大程度上提高用戶體驗(yàn)并均衡整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量。⑷對(duì)提出的網(wǎng)絡(luò)選擇策略進(jìn)行仿真分析。分別從系統(tǒng)的流量減少率、緩存命中率以及網(wǎng)絡(luò)負(fù)載方差三個(gè)方面對(duì)基于NDN架構(gòu)的5G網(wǎng)絡(luò)選擇策略進(jìn)行仿真分析。結(jié)果表明，本文所提出的網(wǎng)絡(luò)選擇策略能夠有效地提高用戶體驗(yàn)、均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、控制網(wǎng)絡(luò)流量、提高系統(tǒng)性能。