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簡(jiǎn)介：自組織網(wǎng)絡(luò)SELFGANZINGWK，SON是LTELTEA系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。SON技術(shù)旨在實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自配置、自優(yōu)化和自修復(fù)，從而幫助運(yùn)營(yíng)商降低基礎(chǔ)建設(shè)費(fèi)用CAPITALEXPENDITURE，CAPEX和運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本OPERATIONALEXPENDITURE，OPEX，減少人工干預(yù)，提升網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與維護(hù)效率，以確保網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行高效、安全、穩(wěn)定。本文基于LTELTEA系統(tǒng)中自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和研究現(xiàn)狀，分析了SON的系統(tǒng)架構(gòu)和功能實(shí)體。由于自優(yōu)化作為連接自配置和自修復(fù)兩個(gè)功能的中間紐帶，是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)自組織化過程的核心，本文重點(diǎn)關(guān)注SON中的自優(yōu)化問題，并針對(duì)節(jié)能優(yōu)化和小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)這兩個(gè)功能進(jìn)行深入的研究，提出以下自優(yōu)化算法1、針對(duì)節(jié)能優(yōu)化，首先描述了節(jié)能優(yōu)化的重要性及討論根據(jù)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的負(fù)載狀態(tài)和業(yè)務(wù)請(qǐng)求智能開閉基站的可行性，其次研究自適應(yīng)的開閉基站對(duì)信號(hào)覆蓋的影響，并提出一種基站智能開閉技術(shù)和動(dòng)態(tài)天線角度調(diào)整相結(jié)合的節(jié)能優(yōu)化算法。所提出的算法基于基站智能開閉，將天線電傾角和機(jī)械下傾角的動(dòng)態(tài)調(diào)整嵌入到該方案中，它自適應(yīng)的選擇休眠基站并通過調(diào)整休眠基站相鄰基站的天線傾斜角來為覆蓋漏洞內(nèi)的用戶提供服務(wù)。本文詳細(xì)介紹了節(jié)能優(yōu)化算法的設(shè)計(jì)過程，從理論及仿真結(jié)果進(jìn)行分析，并給出基于基站智能開閉和天線傾角動(dòng)態(tài)調(diào)整的節(jié)能優(yōu)化算法流程。仿真結(jié)果表明該方案能夠在維持覆蓋范圍基礎(chǔ)上，顯著地提高能量效率。2、針對(duì)小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)，首先分析了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的部署及使用所帶來的小區(qū)間干擾問題，介紹了小區(qū)范圍擴(kuò)展CELLRANGEEXPANSION，CRE和幾乎空白子幀ALOMOSTBLANKETSUBFRAME，ABS的原理，呈現(xiàn)了一些前人工作，分析這兩種技術(shù)各自的優(yōu)缺點(diǎn)，然后基于現(xiàn)有小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)算法提出一種CRE技術(shù)和ABS比例聯(lián)合調(diào)整的優(yōu)化方案，并詳細(xì)介紹了該方案的原理、算法及流程設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果表明本文提出的方法能合理地促成用戶從宏小區(qū)卸載到微小區(qū)，并在改善小區(qū)擴(kuò)展范圍內(nèi)用戶的信干噪比的同時(shí)最大程度提升系統(tǒng)吞吐量。

簡(jiǎn)介：隨著高清電視、實(shí)時(shí)視頻會(huì)議、3D網(wǎng)絡(luò)游戲等應(yīng)用的迅速發(fā)展，用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求不斷提升。得益于光纖的超寬帶傳輸特性，光纖接入已逐步取代傳統(tǒng)的XDSL技術(shù)，成為主流的接入技術(shù)。為了控制運(yùn)維成本，降低外部設(shè)備的電磁干擾和故障率，光接入網(wǎng)主要采用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）的架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過近幾十年的發(fā)展，PON技術(shù)經(jīng)歷了由低速EPON（25125GBS）、GPON（125125GBS）到10GEPON101GBS，1010GBS、XGPON1025GBS的演變。而在帶寬需求不斷增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)下，光網(wǎng)絡(luò)亟需進(jìn)一步升級(jí)。ITUT與全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)組織（FSAN）于2011年開始制定下一代光接入網(wǎng)（NGPON2）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過廣泛研究與討論，綜合考慮技術(shù)成熟度，后向兼容性及升級(jí)成本等因素，基于波長(zhǎng)堆疊技術(shù)的時(shí)分波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（TIMEWAVELENGTHDIVISIONMULTIPLEXINGPONTWDMPON）結(jié)構(gòu)成為優(yōu)選方案。其中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)如上行無(wú)色光源、用戶端波長(zhǎng)選擇接收、色散管理、能耗控制等也逐漸成為企業(yè)界和學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)。此外，更長(zhǎng)的接入距離和更高的接入速率是未來接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。長(zhǎng)距離光纖傳輸對(duì)系統(tǒng)的功率預(yù)算和色散管理提出了更高的要求；而高速信號(hào)傳輸中涉及的高階調(diào)制和解調(diào)技術(shù)也是亟待解決的重點(diǎn)和難點(diǎn)。同時(shí)，接入網(wǎng)與用戶直接相關(guān)，是整個(gè)光通信網(wǎng)絡(luò)的“最后一公里”，從而決定了接入網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)成本十分敏感。因此，如何在滿足系統(tǒng)指標(biāo)要求的前提下降低技術(shù)難度和器件成本，甚至用低成本器件實(shí)現(xiàn)更高的性能，成為開展下一代接入網(wǎng)研究的重要方向。本文圍繞光接入網(wǎng)的高速化、長(zhǎng)距離化、低成本化升級(jí)過程中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)展開了如下工作1基于RSOA的N10125GBSTWDMPON系統(tǒng)演示TWDMPON系統(tǒng)要求光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）端的收發(fā)模塊無(wú)色化，具有波長(zhǎng)通用性。即收發(fā)機(jī)可在一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)控制輸出的波長(zhǎng)及選擇接收任意一個(gè)下行波長(zhǎng)。從而可使整個(gè)系統(tǒng)中每個(gè)用戶的ONU一模一樣，這對(duì)于運(yùn)營(yíng)商的安裝和維護(hù)十分方便，可以極大地降低運(yùn)維成本。反射型半導(dǎo)體光放大器（RSOA）可以看作一種寬譜光源，當(dāng)有種子光對(duì)其進(jìn)行注入鎖定時(shí)，可以得到和種子光同樣波長(zhǎng)的激光輸出。注入鎖定包括外部注入和自激兩種方式。在本文中，我們提出利用RSOA和可調(diào)光濾波器形成的自注入鎖定環(huán)形激光器作為上行無(wú)色光源，信號(hào)可直接調(diào)制在RSOA上，從而得到一個(gè)低成本、無(wú)色化的ONU收發(fā)模塊?；诖藷o(wú)色化的ONU結(jié)構(gòu)我們開展了如下工作1）基于RSOA和可調(diào)濾波器的上行無(wú)色光源利用RSOA和可調(diào)濾波器組成的自注入鎖定環(huán)形激光器，得到了RSOA在自注入鎖定狀態(tài)下的激光輸出。調(diào)制信號(hào)可以直接加載到RSOA上，激光器的輸出波長(zhǎng)可以通過調(diào)節(jié)濾波器的中心波長(zhǎng)來控制，實(shí)現(xiàn)了ONU的無(wú)色發(fā)射功能。2）基于單個(gè)濾波器的同時(shí)上行無(wú)色光源產(chǎn)生和下行波長(zhǎng)選擇由于RSOA的波長(zhǎng)紅移效應(yīng)，上行激光器發(fā)出的中心波長(zhǎng)與光濾波器的中心波長(zhǎng)存在少量偏移，從而導(dǎo)致上下行波長(zhǎng)之間產(chǎn)生一定的波長(zhǎng)差，避免了上下行信號(hào)間由于反射和后向瑞利散射產(chǎn)生的串?dāng)_。利用此特性，在ONU中使用同一個(gè)光濾波器，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了上行無(wú)色光源的產(chǎn)生和下行波長(zhǎng)的選擇。3）上下行非對(duì)稱N10125GBS系統(tǒng)演示利用提出的上行無(wú)色光源及系統(tǒng)架構(gòu)，進(jìn)行了波長(zhǎng)堆疊的N10125GBS系統(tǒng)演示。2基于DML的對(duì)稱40GBSTWDMPON系統(tǒng)演示受限于RSOA的調(diào)制帶寬，上述基于RSOA的環(huán)形激光器只能支持不超過2GBS的調(diào)制速率。為了進(jìn)一步提高上行速率，我們提出利用低成本的波長(zhǎng)可調(diào)諧直調(diào)激光器（DML）作為上行光源，調(diào)制速率可達(dá)到10GBS。但直接調(diào)制會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的頻率啁啾，使信號(hào)消光比降低，光譜展寬。在光纖中傳輸時(shí)，啁啾與色散相互作用，會(huì)使信號(hào)發(fā)生嚴(yán)重的畸變。對(duì)此，我們展開了如下三個(gè)方面的工作1）基于光濾波的色散管理方案我們提出在ONU端利用光濾波器對(duì)直調(diào)信號(hào)的光譜進(jìn)行整形，將啁啾產(chǎn)生的頻率調(diào)制轉(zhuǎn)化為強(qiáng)度調(diào)制，從而提高信號(hào)的消光比，并實(shí)驗(yàn)演示了10GBS直調(diào)信號(hào)的40KM光纖傳輸。另一方面，為了消除濾波器的插入損耗對(duì)系統(tǒng)功率預(yù)算的影響，我們提出將啁啾管理濾波器調(diào)整到接收端的改進(jìn)方案，以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的功率預(yù)算。2）基于上下行共用濾波器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在下一代光接入網(wǎng)中，波長(zhǎng)堆疊的架構(gòu)導(dǎo)致ONU端需要下行波長(zhǎng)選擇器件。同時(shí)，ONU端采用波長(zhǎng)可調(diào)諧的直調(diào)激光器作為上行光源，從而導(dǎo)致上行信號(hào)需要光濾波器來進(jìn)行啁啾管理。因此，我們提出在ONU端使用同一個(gè)濾波器同時(shí)實(shí)現(xiàn)這兩種功能，降低ONU的成本。上行啁啾管理中的偏移濾波機(jī)制使得上下行波長(zhǎng)之間存在一定的波長(zhǎng)間隔，從而可以避免上下行信號(hào)之間由于反射或后向瑞利散射產(chǎn)生的串?dāng)_。3）上下行對(duì)稱40GBSTWDMPON系統(tǒng)演示基于上述方案，進(jìn)行了上下行對(duì)稱40GBS容量的TWDMPON系統(tǒng)演示。在不同的濾波器位置下，分別得到31DB和39DB的功率預(yù)算。4）利用碼型轉(zhuǎn)換消除上行信號(hào)放大過程中的碼型效應(yīng)為了提高系統(tǒng)功率預(yù)算，需要提升上下行信號(hào)入纖功率。當(dāng)ONU端激光器輸出功率較低時(shí)，通常采用體積小、易集成的SOA對(duì)信號(hào)功率進(jìn)行放大。為了避免放大過程中碼型效應(yīng)對(duì)信號(hào)的影響，提出利用SOA的增益飽和特性和自相位調(diào)制效應(yīng)實(shí)現(xiàn)碼型轉(zhuǎn)換，從而得到較高的上行入纖功率。3接入距離延長(zhǎng)和功率預(yù)算提升方案長(zhǎng)距離、高分光比的光接入網(wǎng)可以降低每個(gè)用戶的成本，且有利于OLT的聚合和管理。相比普通接入網(wǎng)而言，長(zhǎng)距離光接入網(wǎng)中的光纖損耗和分光器損耗更高，因此需要較高的功率預(yù)算，光纖傳輸中累積色散量更大，因此通常采用外調(diào)制結(jié)合相干檢測(cè)實(shí)現(xiàn)。我們提出利用直調(diào)直檢方案，結(jié)合光譜整形的色散管理技術(shù)，圍繞長(zhǎng)距離光接入網(wǎng)展開了如下幾個(gè)方面的工作1）直調(diào)信號(hào)與外調(diào)信號(hào)性能對(duì)比通常認(rèn)為，直調(diào)相比外調(diào)制得到的信號(hào)質(zhì)量差，外調(diào)制更適合長(zhǎng)距離光纖傳輸。但在長(zhǎng)距離接入的應(yīng)用場(chǎng)景下，系統(tǒng)的高功率預(yù)算需要可支持盡量高的入纖功率的調(diào)制格式。通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，外調(diào)信號(hào)的光譜都有很強(qiáng)的載波分量，而直調(diào)信號(hào)沒有。從而使得直調(diào)信號(hào)可支持更高的入纖功率。2）基于單個(gè)光延遲干涉儀（DI）的上下行多通道色散管理針對(duì)長(zhǎng)距離傳輸中的色散問題，提出利用光延遲干涉儀（DI）作為周期性濾波器實(shí)現(xiàn)上下行多通道的雙向色散管理，從而實(shí)現(xiàn)了直調(diào)信號(hào)的100KM長(zhǎng)距離傳輸。3）100公里長(zhǎng)距離光接入網(wǎng)系統(tǒng)演示利用直調(diào)信號(hào)的高入纖功率特性，結(jié)合基于光譜整形的色散管理技術(shù)和OLT和ONU端的前置放大技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)稱40GBSTWDMPON系統(tǒng)演示，可以支持100KM光纖傳輸，并得到了53DB的功率預(yù)算。4基于10GHZ器件的100GBSTWDMPON系統(tǒng)演示隨著40GTWDMPON標(biāo)準(zhǔn)的日益成熟，針對(duì)更高調(diào)制速率的研究逐漸展開。在前面工作的基礎(chǔ)上，我們對(duì)基于低速器件的高速信號(hào)調(diào)制展開研究，利用頻響為10GHZ的DML和PIN實(shí)現(xiàn)了下行方向基于如下調(diào)制格式的100GTWDMPON系統(tǒng)演示1）單波長(zhǎng)28GBSDUOBINARY信號(hào)直接調(diào)制、傳輸與解調(diào)利用激光器和接收機(jī)的低通響應(yīng)特性，得到電雙二進(jìn)制調(diào)制（DUOBINARY）。同時(shí)結(jié)合光濾波的色散管理方案，實(shí)現(xiàn)了28GBSDUOBINARY信號(hào)的40KM傳輸。2）單波長(zhǎng)25GBSPAM4信號(hào)調(diào)制、傳輸及解調(diào)利用高階調(diào)制碼型四電平幅度調(diào)制（4PAM）將對(duì)器件的帶寬需求降低到10GHZ。同時(shí)結(jié)合光濾波的色散管理方案，實(shí)現(xiàn)了25GBSPAM4信號(hào)的直接調(diào)制、40KM傳輸及直接檢測(cè)。3）單波長(zhǎng)25GBSNRZOEQ直接調(diào)制、傳輸與解調(diào)利用光均衡濾波（OEQ）方案改變信號(hào)的頻譜分布，從而使閉合的眼圖張開，實(shí)現(xiàn)基于10GHZ器件的25GBS二電平（OOK）調(diào)制。同時(shí)，結(jié)合光濾波的色散管理，實(shí)現(xiàn)了40KM的光纖傳輸。通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，基于光濾波均衡實(shí)現(xiàn)的NRZOEQ方案能夠支持更高的入纖功率，同時(shí)比多電平調(diào)制具有更高的靈敏度；此外，與DUOBINARY和PAM4格式相比較，OOK解調(diào)技術(shù)相對(duì)成熟，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單；雖然受器件帶寬限制，經(jīng)過光均衡處理后信號(hào)速率仍然只能達(dá)到26GBS，無(wú)法實(shí)現(xiàn)更高速的調(diào)制，但可以滿足100GPON的要求。因此NRZOEQ是100GPON的一種低成本、可靠的方案。通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，基于光濾波均衡實(shí)現(xiàn)的NRZOEQ方案能夠支持更高的入纖功率，同時(shí)比多電平調(diào)制具有更高的靈敏度；此外，與DUOBINARY和PAM4格式相比較，OOK解調(diào)技術(shù)相對(duì)成熟，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單；雖然受器件帶寬限制，經(jīng)過光均衡處理后信號(hào)速率仍然只能達(dá)到26GBS，無(wú)法實(shí)現(xiàn)更高速的調(diào)制，但可以滿足100GPON的要求。因此NRZOEQ是100GPON的一種低成本、可靠的方案。

簡(jiǎn)介：⑧M駐ASF潮E；UST皈ILE螂碩士學(xué)位論文高速大數(shù)據(jù)量的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視與數(shù)據(jù)包捕獲解析技術(shù)研究論文作者指導(dǎo)教師學(xué)科專業(yè)研究方向池小強(qiáng)張新晨副教授通信與信息系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信華中師范大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2015年5月⑨碩士擘J孟論更MAS7JLK’SL‘HLSLS華中師范大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明所呈交的學(xué)位論文，足本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的研究成果。除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者簽名澎糾、；參日期沙FR年F月G日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書學(xué)位論文作者完全了解華中師范大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即研究生在校攻讀學(xué)位期間論文T作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬華中師范大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。保密的學(xué)位論文在解密后遵守此規(guī)定保密論文注釋本學(xué)位論文屬于保密，在年解密后適用本授權(quán)書。非保密論文注釋本學(xué)位論文不屬于保密范圍，適用本授權(quán)書。作者簽名涉JJ、強(qiáng)日期加FF年歹月哆日導(dǎo)師簽名辮象，。■一日期加萬(wàn)年歲月礦日本人已經(jīng)認(rèn)真閱讀“CALLS高校學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)布章程”，同意將本人的學(xué)位論文提交“CALIS高校學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)”中全文發(fā)布，并可按“章程’’中的規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益?；匾釰金窒提交后進(jìn)卮；日坐生；日二生；日三生發(fā)查作者簽名渺小強(qiáng)日期加IF年F月巧日糊戳黼務(wù)日期加F拜R月可日

簡(jiǎn)介：SDN技術(shù)革命性的改變了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，適應(yīng)了降低網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的需求。研究人員通常關(guān)注SDN網(wǎng)絡(luò)本身，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的SDN化演進(jìn)過程，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與SDN設(shè)備將長(zhǎng)期在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中共存的現(xiàn)實(shí)考慮的不多。SDN技術(shù)數(shù)據(jù)面通用、簡(jiǎn)單、高效的特點(diǎn)，以及控制面與數(shù)據(jù)面分離的架構(gòu)，也給我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)路由安全方面帶來了新思路。同時(shí)隨著網(wǎng)絡(luò)功能的復(fù)雜化，網(wǎng)絡(luò)受到多用戶和多應(yīng)用的控制，目前的開源控制器在支持多用戶多應(yīng)用方面還存在缺陷。為此，本文分別在SDN混合網(wǎng)絡(luò)路由安全和SDN網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)方向，進(jìn)行了一些研究嘗試。本文首先研究SDN網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的三層路由互通問題，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)OPENFLOW路由控制器，實(shí)現(xiàn)SDN網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)之間路由協(xié)議的交互和數(shù)據(jù)報(bào)文的正確轉(zhuǎn)發(fā)，促進(jìn)SDN技術(shù)在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的部署。在此基礎(chǔ)之上，本文在多個(gè)OPENFLOW路由控制器與OPENFLOW交換機(jī)之間引入路由決策層，形成擬態(tài)路由系統(tǒng)。該系統(tǒng)將路由實(shí)體擬態(tài)化，增大了網(wǎng)絡(luò)攻擊者探查路由實(shí)體漏洞的難度，隔離被網(wǎng)絡(luò)攻擊者致癱致亂的路由實(shí)體，保證網(wǎng)絡(luò)路由的穩(wěn)定與正確。但隨著SDN網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)功能越來越復(fù)雜，現(xiàn)有的開源控制器在北向接口的簡(jiǎn)潔性，數(shù)據(jù)持久化能力等方面顯得力不從心。尤其是網(wǎng)絡(luò)資源被虛擬化，多個(gè)用戶共享網(wǎng)絡(luò)資源，網(wǎng)絡(luò)受到多個(gè)上層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的控制。多用戶與多應(yīng)用可能出現(xiàn)相互間的網(wǎng)絡(luò)規(guī)則沖突，造成網(wǎng)絡(luò)管理狀態(tài)的不一致，甚至被某些惡意的應(yīng)用或者用戶利用，故意致亂網(wǎng)絡(luò)。擬態(tài)路由系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)單一路由節(jié)點(diǎn)的防護(hù)，對(duì)上述情況無(wú)能為力。因此，本文隨后研究了網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)則沖突檢測(cè)的問題，提出了基于狀態(tài)分解的規(guī)則沖突檢測(cè)算法，并且在本文的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中予以實(shí)現(xiàn)。通過系統(tǒng)測(cè)試證明，本文的擬態(tài)路由系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)SDN與傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的路由交互，并且做到路由實(shí)體的擬態(tài)化，增加網(wǎng)絡(luò)路由的安全性；本文的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了北向接口，方便上層應(yīng)用的開發(fā)與部署，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)數(shù)據(jù)的持久化，其中的規(guī)則沖突檢測(cè)模塊可以準(zhǔn)確高效地檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)規(guī)則沖突的情況。

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多面向移動(dòng)僵尸網(wǎng)絡(luò)的能耗度量與密鑰管理技術(shù)研究.pdf精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：隨著側(cè)掃聲吶設(shè)備的成像精度越來越高，對(duì)干濕端的時(shí)間同步精度要求也越來越高。同時(shí)，因以太網(wǎng)技術(shù)的成熟，以及其高速、穩(wěn)定、廉價(jià)的特性，越來越多的水聲設(shè)備選用以太網(wǎng)作為其數(shù)據(jù)和控制通信的接口。在側(cè)掃聲吶干濕端之間使用以太網(wǎng)接口，就涉及到網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)。目前網(wǎng)絡(luò)同步方式主要采用NTP協(xié)議和基于IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的PTP同步協(xié)議，與傳統(tǒng)的NTP協(xié)議相比PTP同步協(xié)議具有更高的同步精度。本文提出了在STM32F407嵌入式平臺(tái)上應(yīng)用基于IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的側(cè)掃聲吶干濕端網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步解決方案，實(shí)現(xiàn)了側(cè)掃聲吶干濕端之間的同步，并在不同環(huán)境和配置下對(duì)同步系統(tǒng)進(jìn)行了同步測(cè)試。本文闡述了IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)各個(gè)組成部分，包括PTP協(xié)議實(shí)現(xiàn)的前提條件與要求、PTP系統(tǒng)構(gòu)成、同步模型、報(bào)文時(shí)間戳生成方案、狀態(tài)機(jī)引擎等，為側(cè)掃聲吶PTP時(shí)鐘同步系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)提供了理論支撐。其次，對(duì)IEEE1588高精度時(shí)鐘同步協(xié)議中的普通時(shí)鐘進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，重點(diǎn)把握?qǐng)?bào)文管理、最佳主時(shí)鐘算法、時(shí)鐘伺服、狀態(tài)機(jī)協(xié)議引擎的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)并搭建側(cè)掃聲吶PTP系統(tǒng)應(yīng)用程序運(yùn)行所依賴的由STM32F407主控芯片和DP83640網(wǎng)絡(luò)PHY芯片組成的硬件系統(tǒng)，在此硬件上移植了FREERTOS嵌入式系統(tǒng)與LWIP開源網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧?；诖塑浻布A(chǔ)平臺(tái)上，運(yùn)行了側(cè)掃聲吶PTP時(shí)鐘同步系統(tǒng)軟件。最后，在不同的環(huán)境條件、不同的系統(tǒng)配置下對(duì)由兩個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的側(cè)掃聲吶PTP時(shí)鐘同步系統(tǒng)進(jìn)行同步測(cè)試，從測(cè)試的結(jié)果中分析得出影響同步性能的各種因素，最后給出側(cè)掃聲吶系統(tǒng)在不同同步精度下所需要的時(shí)鐘同步方案。測(cè)試結(jié)果表明本側(cè)掃聲吶網(wǎng)絡(luò)同步系統(tǒng)時(shí)間同步精度達(dá)亞微秒級(jí)，完全滿足側(cè)掃聲吶干濕端網(wǎng)絡(luò)同步的精度要求。

簡(jiǎn)介：由于無(wú)線通信的廣播特性，通過無(wú)線介質(zhì)傳輸?shù)男畔⒂锌赡苁艿椒欠ㄓ脩艚孬@和竊聽。傳統(tǒng)的信息安全方法一般基于網(wǎng)絡(luò)層密鑰技術(shù)，需要很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)處理能力才能破譯，隨著計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度不斷提高，被破解的可能性也大大提高。物理層安全技術(shù)通過無(wú)線信道的物理特征來確保通信信息的安全性，使無(wú)線通信系統(tǒng)中的傳輸數(shù)據(jù)在底層進(jìn)行處理，可以增強(qiáng)傳輸過程中的數(shù)據(jù)保密性。隨著全雙工無(wú)線電通信技術(shù)的迅速發(fā)展，目前最新的研究實(shí)驗(yàn)成果已經(jīng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)同時(shí)同頻傳輸，其自干擾可以被抑制到白噪聲水平。在全雙工中繼場(chǎng)景下對(duì)物理層安全技術(shù)進(jìn)行研究，既可以發(fā)揮協(xié)作中繼的特點(diǎn)，又可以通過全雙工技術(shù)使系統(tǒng)傳輸速率與安全保密性能近乎倍增，因此研究全雙工協(xié)作中繼場(chǎng)景下的物理層安全技術(shù)具有重要意義。本文通過對(duì)人工噪聲與中繼波束成形矢量的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了全雙工中繼場(chǎng)景下的安全傳輸方法，主要研究工作如下1本文在多節(jié)點(diǎn)協(xié)作的全雙工中繼網(wǎng)絡(luò)模型下，設(shè)計(jì)了融合人工噪聲的中繼轉(zhuǎn)發(fā)方案，提出了基于安全速率最大化與功率最小化準(zhǔn)則的優(yōu)化算法，并通過對(duì)KKT條件的推導(dǎo)，以及安全速率最大化問題和功率最小化問題之間的強(qiáng)對(duì)偶性，證明了算法的最優(yōu)性。仿真結(jié)果表明本文所提出的安全傳輸方案，相比原有的波束成形技術(shù)在系統(tǒng)性能上有顯著提升。2由于實(shí)際場(chǎng)景中發(fā)送端已知的信道狀態(tài)信息具有不確定性這一現(xiàn)狀，本文對(duì)全雙工中繼場(chǎng)景中的魯棒性安全傳輸方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在有界誤差模型和統(tǒng)計(jì)誤差模型下，通過SPROCEDURE等方法將竊聽端的SINR約束轉(zhuǎn)換為線性不等式約束，將最大化合法用戶端SINR的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為凸優(yōu)化問題，推導(dǎo)出使系統(tǒng)獲得最大保密容量的波束成形矢量與人工噪聲矩陣，從而使非完美信道場(chǎng)景中的通信安全性得到了保障。3本文提出信源與中繼相互協(xié)作，功率聯(lián)合分配的安全傳輸方案。中繼發(fā)送功率較高時(shí)，由于自干擾噪聲等因素的影響，僅考慮中繼之間互相協(xié)作難以使系統(tǒng)安全容量繼續(xù)提高。本文在所設(shè)計(jì)中繼轉(zhuǎn)發(fā)方案的基礎(chǔ)上做出改進(jìn)，提出了源與中繼聯(lián)合功率分配的算法，使系統(tǒng)安全性能獲得進(jìn)一步提高。

簡(jiǎn)介：CRAN（CLOUDRADIOACCESSWK）網(wǎng)絡(luò)融合了集中化處理、協(xié)作式無(wú)線電和實(shí)時(shí)云計(jì)算架構(gòu)思想，集中化基帶處理單元形成基帶池，是一種有著廣闊應(yīng)用前景的新型綠色無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。但由于大量基帶信號(hào)要通過有限帶寬光纖傳輸至集中式BBU基帶處理池，CRAN網(wǎng)絡(luò)存在回程鏈路容量受限的瓶頸。為了減少回程鏈路負(fù)載，本文利用相鄰小區(qū)基帶接收信號(hào)之間的相關(guān)性，提出一種基于壓縮感知技術(shù)的CRAN網(wǎng)絡(luò)上行鏈路機(jī)制將CRAN網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)聚合簇，簇頭壓縮觀測(cè)簇內(nèi)匯總的基帶上行信號(hào)，以適應(yīng)回程鏈路的有限帶寬。同時(shí)給出了BBU基帶處理池中對(duì)應(yīng)的信號(hào)重建過程。對(duì)所提出的鏈路機(jī)制，本文就負(fù)載壓縮率和可達(dá)上行速率等關(guān)鍵指標(biāo)做了理論分析，并給出具體的解析表達(dá)式和由回程鏈路帶寬有限導(dǎo)致的限制條件。其中，集中式BBU基帶處理池的解碼端應(yīng)用連續(xù)干擾取消機(jī)制來減少相鄰移動(dòng)臺(tái)間互干擾。在假定移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率相等的條件下，分析得出了上行速率關(guān)于發(fā)射端信噪比單調(diào)遞增以及發(fā)射端信噪比關(guān)于回程鏈路帶寬單調(diào)遞增的良好特性，以及系統(tǒng)最高上行速率在等效觀測(cè)信道容量等于回程鏈路帶寬時(shí)達(dá)到的結(jié)論。所有理論分析都給出了嚴(yán)格的數(shù)學(xué)證明和具體仿真驗(yàn)證，結(jié)果也證明了理論分析的正確性，并表現(xiàn)了壓縮感知技術(shù)對(duì)回程鏈路負(fù)載的有效減少。此外，還仿真證明了連續(xù)干擾取消機(jī)制能有效提升系統(tǒng)上行速率。最后指出了一種基于地理位置劃分聚合簇、選擇與其他節(jié)點(diǎn)歐氏距離和最小的節(jié)點(diǎn)作為簇頭的簡(jiǎn)化建簇方案，將CRAN網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)相距較遠(yuǎn)、不相重疊的聚合簇，并仿真驗(yàn)證了基于聚合簇的上行鏈路模型能顯著節(jié)省所需光纖資源。

簡(jiǎn)介：網(wǎng)絡(luò)的急劇膨脹和應(yīng)用組合的不斷擴(kuò)充，已逐漸使得垂直封閉的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)難以追趕新業(yè)務(wù)的需求。軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SOFTWAREDEFINEDWKING，SDN）作為一種控制面和數(shù)據(jù)面邏輯彼此分離的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，由于其可控性及靈活性的特點(diǎn)，正受到越來越多的關(guān)注。SDN控制器是SDN網(wǎng)絡(luò)中的控制大腦，其可伸縮性和可靠性對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能和穩(wěn)定性起著決定作用。為了提升可伸縮性和可靠性，控制平面一般被實(shí)現(xiàn)為由多控制器集群構(gòu)成的分布式系統(tǒng)，來自數(shù)據(jù)平面交換機(jī)的請(qǐng)求負(fù)載因而被靜態(tài)地、不區(qū)分服務(wù)地分配給一個(gè)或多個(gè)控制器處理。然而，靜態(tài)的負(fù)載分配會(huì)導(dǎo)致服務(wù)請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間顯著增長(zhǎng)且劇烈波動(dòng)，這是因?yàn)樨?fù)載的實(shí)時(shí)變動(dòng)特性加上靜態(tài)的負(fù)載分配方式會(huì)導(dǎo)致控制器集群中產(chǎn)生一些熱點(diǎn)控制器。這些熱點(diǎn)控制器在處理交換機(jī)的請(qǐng)求負(fù)載時(shí)會(huì)產(chǎn)生非常長(zhǎng)的時(shí)延，從而影響網(wǎng)絡(luò)整體的性能。而不區(qū)分服務(wù)的負(fù)載分配更是會(huì)造成服務(wù)質(zhì)量的嚴(yán)重受損，因?yàn)椴煌愋偷木W(wǎng)絡(luò)服務(wù)在控制平面的處理時(shí)延差異明顯，需要多種級(jí)別的服務(wù)性能保障。因此，我們提出一種基于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能保障的多控制器負(fù)載分配方法。在SDN中為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供實(shí)時(shí)的性能保障。首先，我們提出一種基于實(shí)時(shí)調(diào)度器（RTSCHEDULER）的請(qǐng)求負(fù)載分配架構(gòu)，該架構(gòu)有助于構(gòu)建各服務(wù)獨(dú)立且并行的控制平面?；谠摷軜?gòu)，我們以降低網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的處理時(shí)延為目標(biāo)，考慮動(dòng)態(tài)請(qǐng)求負(fù)載分配問題，并將原問題轉(zhuǎn)化為一個(gè)基于穩(wěn)定匹配和聯(lián)盟博弈的兩階段連續(xù)優(yōu)化問題。我們對(duì)提出方法的近似性以及復(fù)雜度展開理論分析，證明了該方法可以在隨網(wǎng)絡(luò)規(guī)模線性增加的時(shí)間內(nèi)計(jì)算得到近似最優(yōu)解。此外，我們還設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于協(xié)調(diào)層的多控制器負(fù)載分配系統(tǒng)SDNRT，由編排器、資源管理器和實(shí)時(shí)調(diào)度器（RTSCHEDULER）三個(gè)組件構(gòu)成。通過SDNRT，網(wǎng)絡(luò)管理者可以真實(shí)地、有效地實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能保障的多控制器負(fù)載分配。最后，我們對(duì)提出的方法和系統(tǒng)進(jìn)行了評(píng)價(jià)與分析。評(píng)價(jià)結(jié)果顯示我們提出的負(fù)載分配方法能夠快速計(jì)算出近似最優(yōu)解。和基準(zhǔn)方案相比，我們的方法幾乎達(dá)到了兩倍的服務(wù)請(qǐng)求接受率，同時(shí)降低了最多75的服務(wù)時(shí)延?；贛INI的仿真結(jié)果顯示，提出的RTSCHEDULER擁有快速的收斂速度和完全可容忍的額外代價(jià)，因此可以應(yīng)用在大規(guī)模的實(shí)時(shí)場(chǎng)景下。

簡(jiǎn)介：近些年，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的規(guī)模不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致頻率利用率降低、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量下降等問題突顯，難以滿足用戶對(duì)高性能傳感器網(wǎng)絡(luò)的需求。為解決以上問題，需要進(jìn)一步研究無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的頻率管理方式，根據(jù)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，對(duì)信道切換技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，提高網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量。最終實(shí)現(xiàn)一種輕量級(jí)、穩(wěn)定的信道切換技術(shù)，對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和發(fā)展有一定的現(xiàn)實(shí)意義。本文首先對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信道切換技術(shù)研究進(jìn)行了綜述；然后，對(duì)IEEE802154協(xié)議棧的MAC層進(jìn)行優(yōu)化，并搭建硬件平臺(tái)，將優(yōu)化后的協(xié)議移植到CONTIKI操作系統(tǒng)中，在硬件平臺(tái)上對(duì)信道切換技術(shù)進(jìn)行研究；最后，通過仿真軟件模擬現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)，評(píng)估信道切換技術(shù)的性能和實(shí)用性。主要研究工作如下1、闡述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信道切換技術(shù)的研究?jī)?nèi)容。對(duì)現(xiàn)有的頻率管理技術(shù)進(jìn)行了全面分析，結(jié)合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特點(diǎn)，明確信道切換技術(shù)適用的頻率管理方式，突出了信道切換技術(shù)應(yīng)用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，證明該技術(shù)可用于解決信道質(zhì)量下降的問題。并進(jìn)一步研究了實(shí)現(xiàn)信道切換技術(shù)所必需的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等相關(guān)技術(shù)支持。2、優(yōu)化信道切換的MAC層協(xié)議，并搭建硬件平臺(tái)。結(jié)合通信協(xié)議棧的特點(diǎn)和工作原理，在現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)中優(yōu)化MAC層協(xié)議設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)信道切換技術(shù)；并在現(xiàn)有項(xiàng)目基礎(chǔ)上搭建硬件平臺(tái)，主要包括終端節(jié)點(diǎn)的電路設(shè)計(jì)、射頻模塊設(shè)計(jì)和性能測(cè)試。最后，將信道切換的相關(guān)協(xié)議移植到硬件平臺(tái)上，在系統(tǒng)中完整的實(shí)現(xiàn)信道切換技術(shù)，其中硬件平臺(tái)的搭建為理論研究提供現(xiàn)實(shí)依據(jù)。3、使用OP軟件對(duì)信道切換技術(shù)進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)仿真和性能測(cè)試。根據(jù)硬件條件和協(xié)議棧優(yōu)化情況建立網(wǎng)絡(luò)模型，在模擬環(huán)境中實(shí)現(xiàn)信道切換技術(shù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行性能分析。先建立簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，逐漸增加網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋸?fù)雜度、擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，深入研究這些因素對(duì)信道切換技術(shù)性能的影響。通過對(duì)仿真結(jié)果的分析，證明了信道切換技術(shù)的優(yōu)越性和實(shí)用性，在解決信道質(zhì)量下降的前提下，保證了一定的成功率。同時(shí)，本文對(duì)可使用信道切換技術(shù)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能和應(yīng)用場(chǎng)景提供了指導(dǎo)性意見。

簡(jiǎn)介：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的各類業(yè)務(wù)和應(yīng)用也日趨復(fù)雜，由于網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)和用戶行為的復(fù)雜性、動(dòng)態(tài)性，使得網(wǎng)絡(luò)管理變得越來越困難。因此，迫切需要引入新的技術(shù)手段來對(duì)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)進(jìn)行精細(xì)化管理以此來適應(yīng)技術(shù)和應(yīng)用的持續(xù)變化。同時(shí)該技術(shù)能讓網(wǎng)管人員深入到網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部去發(fā)現(xiàn)、定位、分析和解決問題。首先，本文開篇重點(diǎn)闡述了項(xiàng)目的研究背景、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及未來發(fā)展趨勢(shì)，通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)特征分析技術(shù)的研究，使管理人員能夠及時(shí)洞察網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況、及時(shí)了解網(wǎng)內(nèi)應(yīng)用的執(zhí)行情況以及網(wǎng)絡(luò)流量異常、網(wǎng)絡(luò)故障等現(xiàn)象，輔助網(wǎng)管人員有的放矢的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和運(yùn)行監(jiān)控等工作；從網(wǎng)絡(luò)特征數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)流量特征分析技術(shù)、基于網(wǎng)絡(luò)特征分析技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)三個(gè)方面對(duì)網(wǎng)絡(luò)特征分析技術(shù)進(jìn)行了闡述。其次，對(duì)網(wǎng)絡(luò)特征分析技術(shù)進(jìn)行了討論和分析；對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了介紹，重點(diǎn)闡述了網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的現(xiàn)狀以及功能組成；然后對(duì)基于網(wǎng)絡(luò)特征分析技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)開展需求分析，針對(duì)目前網(wǎng)絡(luò)管理所遇到的技術(shù)瓶頸進(jìn)行了深入解析，并引出網(wǎng)絡(luò)特征分析技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)管理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，將網(wǎng)絡(luò)特征分析技術(shù)和已有的網(wǎng)絡(luò)管理相結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的精細(xì)化管理能力，可以縮短系統(tǒng)排故時(shí)間，提升網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)整體效益；從網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)特征識(shí)別及提取、網(wǎng)絡(luò)特征綜合分析以及網(wǎng)絡(luò)參數(shù)調(diào)整配置四個(gè)階段，開展對(duì)網(wǎng)絡(luò)特征分析技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)管理中的融合設(shè)計(jì)，梳理了從網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集到網(wǎng)絡(luò)調(diào)整參數(shù)下發(fā)的工作過程。最后，根據(jù)系統(tǒng)功能、性能需求，對(duì)系統(tǒng)總體架構(gòu)、功能組成、軟件架構(gòu)、接口關(guān)系等方面的開展總體設(shè)計(jì)。依據(jù)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路，對(duì)系統(tǒng)軟件模塊開展詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼，實(shí)現(xiàn)了基于網(wǎng)絡(luò)特征分析技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。對(duì)系統(tǒng)測(cè)試環(huán)境，測(cè)試用例以及最終測(cè)試結(jié)論進(jìn)行了描述。通過測(cè)試表明，該系統(tǒng)能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)實(shí)施有效的管理。系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等都有重要的意義。

簡(jiǎn)介：近年來，物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，使得人們對(duì)于基于位置服務(wù)的需求日益迫切。隨著GPS衛(wèi)星定位技術(shù)的廣泛應(yīng)用，其在室內(nèi)環(huán)境中定位的缺陷顯得越來越明顯，基于近距離無(wú)線定位技術(shù)逐漸成為室內(nèi)定位領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題。ZIGBEE定位技術(shù)和RFID定位技術(shù)作為最主要的兩種近距離無(wú)線定位技術(shù)，各自以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)成為了當(dāng)前室內(nèi)定位領(lǐng)域中最具前景的兩種定位手段。然而ZIGBEE定位方案無(wú)法完成對(duì)目標(biāo)有效信息的識(shí)別，RFID定位方案依賴網(wǎng)絡(luò)，特別在無(wú)源標(biāo)簽定位過程中還受到了識(shí)別距離的限制。本文在分析ZIGBEE和RFID技術(shù)融合的可能性的基礎(chǔ)上，提出了一種基于ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)RFID集成定位方案。主要工作如下首先，結(jié)合近距離室內(nèi)定位環(huán)境的特點(diǎn)，在介紹ZIGBEE和RFID兩項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析了主流的測(cè)距方法TOA、TDOA、AOA、RSSI和PDOA；基本的定位方法三邊定位和三角定位。從定位精度、成本和系統(tǒng)復(fù)雜度等方面進(jìn)行考慮，提出了基于ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)和RFID融合的集成定位方案，分別從硬件選型和軟件實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面對(duì)該集成定位方案的系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。其次，針對(duì)經(jīng)典RSSI測(cè)距模型受環(huán)境因素影響嚴(yán)重的問題，本文從RSSI值預(yù)處理、參數(shù)優(yōu)化、以及距離修正三個(gè)角度進(jìn)行分析。在RSSI值預(yù)處理階段利用高斯函數(shù)排除誤差較大RSSI值的干擾；在參數(shù)優(yōu)化階段獲取最接近實(shí)際測(cè)量環(huán)境的參數(shù)A和N；在距離修正階段，建立距離差分修正模型，進(jìn)一步提高了測(cè)距精度。再次，針對(duì)UHFRFID定位方案中PDOA雙頻比相測(cè)距算法頻點(diǎn)選擇任意導(dǎo)致測(cè)距結(jié)果波動(dòng)性大的缺點(diǎn)，提出了FDPDOA雙頻比相測(cè)距算法。結(jié)合最小二乘法以及線性回歸的思想在樣本頻域上分析相位差值的整體變化特性，并且建立FDPDOA雙頻比相測(cè)距算法的數(shù)學(xué)模型。然后，在定位過程中分析了三邊測(cè)距的質(zhì)心定位算法的基本原理和不足，從初始位置坐標(biāo)估計(jì)和坐標(biāo)修正兩個(gè)角度進(jìn)行研究在初始位置坐標(biāo)估計(jì)階段引入一個(gè)輔助信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，獲取精度更高的初始坐標(biāo)；在坐標(biāo)修正階段建立方均根誤差函數(shù)，利用梯度下降法的思想，得到最優(yōu)的待測(cè)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。最后，將改進(jìn)的測(cè)距和定位算法應(yīng)用到實(shí)際環(huán)境的定位模塊中，實(shí)驗(yàn)表明在4X4M2的區(qū)域中無(wú)源標(biāo)簽的平均定位誤差約為061M，定位正確率達(dá)到85％。與主流的LMARC等定位算法相比，定位精度相當(dāng)，但是成本和系統(tǒng)復(fù)雜度更低，能夠適用于實(shí)際場(chǎng)所的應(yīng)用。

簡(jiǎn)介：由宏小區(qū)網(wǎng)絡(luò)、不同類型的法定小小區(qū)網(wǎng)絡(luò)、認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、協(xié)作中繼網(wǎng)絡(luò)以及終端直通DEVICETODEVICE，D2D網(wǎng)絡(luò)等組成的多層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架被認(rèn)為是未來5G5THGENERATIONMOBILESYSTEMS移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心構(gòu)架方式之一。該構(gòu)架方式可以有效地提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的頻譜效率、數(shù)據(jù)傳輸速率、擴(kuò)大熱點(diǎn)區(qū)域的覆蓋范圍、降低通信延遲并保證良好的端對(duì)端性能。但是，這種網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架方式同時(shí)也面臨著復(fù)雜的資源分配以及干擾管理挑戰(zhàn)。此外，隨著無(wú)線通信產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的巨大能耗制約著環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。近年來，致力于提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)能量效率的綠色通信技術(shù)研究受到了業(yè)界人員的廣泛關(guān)注。在此基礎(chǔ)上，本文從綠色通信的角度出發(fā)，借助優(yōu)化和博弈論工具深入研究了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的資源分配及干擾管理方法。論文的主要貢獻(xiàn)如下對(duì)于部署飛蜂窩FEMTOCELL網(wǎng)絡(luò)的兩層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下行鏈路通信系統(tǒng)，由于頻率復(fù)用的影響，飛蜂窩網(wǎng)絡(luò)會(huì)對(duì)下行鏈路的宏小區(qū)用戶造成通信“盲區(qū)”DEADZONE。為了避免使其通信服務(wù)質(zhì)量（QUALITYOFSERVICE，QOS）嚴(yán)重惡化，本文提出了一種基于宏小區(qū)MACROCELL基站端跨層干擾定價(jià)的功率控制方案并將宏小區(qū)用戶所受到的跨層干擾限制在預(yù)定的干擾門限范圍內(nèi)。本文采用斯坦科爾伯格博弈（STACKELBERGGAME，SG）模型來設(shè)計(jì)該功率控制方案，將宏小區(qū)基站MACROCELLBASESTATION，MBS視作該博弈模型的領(lǐng)導(dǎo)者LEADER，各飛蜂窩基站FEMTOCELLBASESTATION，F(xiàn)BS視作跟隨者FOLLOWER。即MBS通過對(duì)各子信道上宏用戶所收到的干擾功率進(jìn)行定價(jià)，將該干擾功率視作某種商品出售給飛蜂窩網(wǎng)絡(luò)來賺取一定的收益并保證宏用戶的QOS隨后各FBS基于此定價(jià)調(diào)整各自的發(fā)射功率策略。對(duì)于該博弈模型，本文分析了納什均衡NASHEQUILIBRIUM，NE策略的存在性和唯一性并提出了一種通信開銷較低的分布式干擾定價(jià)和功率更新算法。仿真結(jié)果表明該算法具有較快的收斂速率，并且該方案在飛蜂窩的吞吐量上可以有效地逼近一種協(xié)作方案?；谝陨舷到y(tǒng)模型，本文進(jìn)一步從綠色通信的角度出發(fā)，分別研究了系統(tǒng)能效公平、系統(tǒng)能效最優(yōu)的資源分配和功率控制方案。對(duì)于系統(tǒng)能效公平方案，本文將該方案歸結(jié)為求解一個(gè)最大化最小能效的分式規(guī)劃問題，采用廣義丁克爾巴赫算法GENERALIZEDDINKELBACHSALGITHM，GDA進(jìn)行求解。對(duì)于該算法中的予優(yōu)化問題，本文設(shè)計(jì)了一種結(jié)合公平性原則的分布式算法，分析表明該算法可以有效地降低系統(tǒng)的協(xié)作通信開銷對(duì)于系統(tǒng)能效最優(yōu)方案，由于同層干擾的存在，原問題難以直接求解，借助對(duì)數(shù)函數(shù)下界理論工具，本文先將原問題的目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化為其下界函數(shù)并將轉(zhuǎn)化后的子問題通過丁克爾巴赫算法迭代求解，然后設(shè)計(jì)啟發(fā)式迭代算法去逼近原問題的解。仿真結(jié)果驗(yàn)證了所提兩種方案的可行性和優(yōu)越性。此外，考慮到異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中不同小小區(qū)SMALLCELL的能效可能會(huì)有不同的優(yōu)先性級(jí)別，本文研究了小小區(qū)網(wǎng)絡(luò)中基于加權(quán)和能效優(yōu)化的資源分配和功率控制方案。其中，加權(quán)系數(shù)表示各小小區(qū)的能效優(yōu)先性級(jí)別。該優(yōu)化問題是一個(gè)混合了整形變量的非凸的分式規(guī)劃問題，屬于NPHARD問題。因此，本文提出將該優(yōu)化問題分解成資源塊分配和功率控制兩個(gè)子問題分別優(yōu)化求解。即，在先給定一個(gè)可行的功率分配策略的情況下來優(yōu)化各小小區(qū)的資源塊分配策略然后依據(jù)所得的資源塊分配策略再來優(yōu)化功率分配策略。特別的，對(duì)于功率分配子優(yōu)化問題，本文提出了一種基于定價(jià)的分布式算法將該問題進(jìn)一步分解到各小小區(qū)基站分別求解，并且證明了在給定資源塊分配的條件下，該分布式算法將最終收斂到原問題的一個(gè)KARUSHKUHNTUCKERKKT點(diǎn)。仿真結(jié)果表明，所提算法在系統(tǒng)的加權(quán)和能效上要優(yōu)于傳統(tǒng)的非協(xié)作和凸定價(jià)函數(shù)算法且具有較快的收斂速度。D2D通信可以繞過基站實(shí)現(xiàn)信息的傳輸、降低網(wǎng)絡(luò)延遲并提高系統(tǒng)的頻譜效率，但是D2D的存在同樣會(huì)對(duì)傳統(tǒng)小區(qū)網(wǎng)絡(luò)造成干擾。因此，本文研究了在當(dāng)前宏小區(qū)網(wǎng)絡(luò)中部署D2D通信的功率控制及干擾管理問題。為了提高頻譜利用率，D2D通信復(fù)用傳統(tǒng)小區(qū)網(wǎng)絡(luò)上行鏈路的頻率資源。本文將該問題以SG模型建模，其中博弈的領(lǐng)導(dǎo)者為MBS，其通過對(duì)D2D復(fù)用頻率通信造成的跨層干擾進(jìn)行定價(jià)來控制干擾級(jí)別各D2D發(fā)射機(jī)D2DTRANSMITTER，D2DT視作跟隨者，其依據(jù)MBS的定價(jià)自適應(yīng)地調(diào)整發(fā)射功率?；诖瞬┺哪Ｐ?，本文考慮所有D2D對(duì)完全協(xié)作和部分協(xié)作兩種情形，分別研究了在跨層干擾約束條件下最大化D2D網(wǎng)絡(luò)和速率以及各自和速率的功率控制問題。針對(duì)這兩種情形，本文分別設(shè)計(jì)了相應(yīng)的價(jià)格更新和功率更新算法。仿真結(jié)果驗(yàn)證了所提方案的可行性，并且所提算法在D2D網(wǎng)絡(luò)和速率上均優(yōu)于非協(xié)作功率更新算法。認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)可以讓具有認(rèn)知能力的用戶終端接入傳統(tǒng)小區(qū)網(wǎng)絡(luò)的頻譜空洞實(shí)現(xiàn)頻譜的共享，從而有效地提高系統(tǒng)的頻譜效率。本文針對(duì)部署認(rèn)知無(wú)線小區(qū)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)了一種分兩步進(jìn)行的多服務(wù)提供商、多認(rèn)知用戶的頻譜交易方案，分別采用非協(xié)作模式和協(xié)作模式來模型化該頻譜交易過程。特別的，對(duì)于非協(xié)作模式，本文分別分析了多服務(wù)提供商納什均衡的頻譜定價(jià)策略以及多認(rèn)知用戶納什均衡的頻譜競(jìng)標(biāo)策略的存在性和唯一性。提出了分布式的博弈策略更新算法并分析了算法的穩(wěn)定性條件。通過仿真評(píng)估了兩種模式下的多服務(wù)提供商的定價(jià)策略以及多認(rèn)知用戶的競(jìng)標(biāo)策略，比較了兩種模式下系統(tǒng)頻譜交易的整體收益性能。

簡(jiǎn)介：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)分為信標(biāo)節(jié)點(diǎn)和未知節(jié)點(diǎn)，一般情況下信標(biāo)節(jié)點(diǎn)數(shù)量比較少，能夠通過GPSGLOBALPOSITIONINGSYSTEM進(jìn)行自定位。節(jié)點(diǎn)定位信息在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用中起著關(guān)鍵作用，通常利用信標(biāo)節(jié)點(diǎn)來輔助計(jì)算未知節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)。在傳統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)定位中，信標(biāo)節(jié)點(diǎn)都是靜止的，為了減少網(wǎng)絡(luò)成本，提高定位精度，學(xué)者們提出了移動(dòng)信標(biāo)輔助節(jié)點(diǎn)定位的方法。論文主要研究無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)定位問題，包括信標(biāo)節(jié)點(diǎn)路徑規(guī)劃和未知節(jié)點(diǎn)位置估計(jì)。1在移動(dòng)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)路徑規(guī)劃方面，論文采用的方法是三個(gè)移動(dòng)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)組成正三角形信標(biāo)組并以高斯馬爾科夫模型遍歷節(jié)點(diǎn)部署區(qū)域。正三角形信標(biāo)組可以在避免共線問題的基礎(chǔ)上提高定位效率，高斯馬爾科夫模型使信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)既有目的性又不失方向性，信標(biāo)節(jié)點(diǎn)速度和方向的改變平穩(wěn)，定位性能良好。2由于接收信號(hào)強(qiáng)度值RECEIVEDSIGNALSTRENGTHINDICATION，RSSI易受環(huán)境因素影響，誤差較大，導(dǎo)致基于RSSI測(cè)距的定位方法誤差也較大，因此本文首先利用卡爾曼濾波對(duì)RSSI值進(jìn)行濾波，使RSSI值更接近真實(shí)值，減小誤差，然后利用修正加權(quán)質(zhì)心定位算法進(jìn)行未知節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算?？柭鼮V波通過線性無(wú)偏估計(jì)減小RSSI值的誤差。修正加權(quán)質(zhì)心定位算法根據(jù)RSSI值來合理分配權(quán)重，并采用修正系數(shù)進(jìn)一步提高定位精度。論文利用MATLAB對(duì)上述方法進(jìn)行仿真驗(yàn)證，并通過分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了方法的有效性。

簡(jiǎn)介：由于移動(dòng)設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)上產(chǎn)生的信息呈指數(shù)級(jí)的增長(zhǎng)。處理海量數(shù)據(jù)的兩個(gè)關(guān)鍵問題就是海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和計(jì)算問題，傳統(tǒng)的文本處理系統(tǒng)在這兩個(gè)方面都不能滿足海量網(wǎng)絡(luò)文本分析的需求。如何高效的實(shí)時(shí)獲取網(wǎng)絡(luò)信息，實(shí)現(xiàn)海量文本數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和計(jì)算是目前學(xué)術(shù)界和工業(yè)界共同關(guān)注的問題，因此對(duì)一問題的研究具有重要的意義。面對(duì)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與計(jì)算問題，云計(jì)算和大數(shù)據(jù)處理技術(shù)從概念的提出到投入應(yīng)用，為網(wǎng)絡(luò)文本分析提供了新的方向。一些開源框架不斷出現(xiàn)，目前最流行的就是HADOOP平臺(tái)，底層采用HDFS分布式文件系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，使用MAPREDUCE編程框架實(shí)現(xiàn)對(duì)大數(shù)據(jù)的并行計(jì)算，以及采用列數(shù)據(jù)庫(kù)HBASE實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。在這一平臺(tái)下，開發(fā)人員無(wú)需過多關(guān)注分布式存儲(chǔ)和計(jì)算的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，從而讓用戶把更多的精力用在核心業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)上。本文圍繞著基于HADOOP平臺(tái)下的網(wǎng)絡(luò)文本處理展開，研究的內(nèi)容包括網(wǎng)絡(luò)文本的獲取、分布式檢索功能構(gòu)建以及文本聚類分析，本文的具體工作包括以下幾個(gè)方面第一，本文提出基于HADOOP的獲取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)方案，該系統(tǒng)由四個(gè)模塊組成，它們的功能分別是，爬取網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)、分析網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)里的URL、對(duì)URL去重，以及抽取網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)里的有用信息。本文給出了系統(tǒng)詳細(xì)實(shí)現(xiàn)方法，包括各個(gè)功能模塊的邏輯流程圖、每個(gè)模塊使用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。最后，本文實(shí)驗(yàn)的運(yùn)行結(jié)果表明，基于HADOOP平臺(tái)下的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)獲取方法比單機(jī)系統(tǒng)從效率上有很大的提高。第二，本文提出了基于HADOOP分布式檢索功能構(gòu)建，為了使LUCENE能很好的運(yùn)行于HADOOP平臺(tái)下，本文首先對(duì)LUCENE存儲(chǔ)功能進(jìn)行了擴(kuò)展，使LUCENE能支持對(duì)HDFS文件系統(tǒng)的讀寫。其次，基于MAPREDUCE框架建立索引的功能由二個(gè)模塊組成，一個(gè)完成了中文分詞并行化的實(shí)現(xiàn)，另一個(gè)完成了倒排索引并行化的實(shí)現(xiàn)。最后，該系統(tǒng)經(jīng)過測(cè)試，能在MAPDUCE框架下并行的建立索引，并且以標(biāo)準(zhǔn)尺寸的數(shù)據(jù)塊形式存放在HDFS里。第三，實(shí)現(xiàn)了基于HADOOP的文本聚類算法。本文給出了KMEANS算法的并行化詳細(xì)實(shí)現(xiàn)步驟，包括功能模塊的邏輯流程圖、每個(gè)模塊使用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。并給出了具體的仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的運(yùn)行結(jié)果表明基于HADOOP的KMEANS聚類算法能高效地處理海量文本，比單機(jī)系統(tǒng)從性能上有很大的提高。