基于SDN架構(gòu)和功率控制的WLAN負載均衡研究.pdf

1、目前，WLAN已成為移動互聯(lián)網(wǎng)的一種重要接入方式，被廣泛部署于家庭、校園、企業(yè)以及很多公共場所。在WLAN中，用戶的分布和流量需求往往是不均勻的，而用戶通常會關聯(lián)到信號強度最高的AP上，因此AP間的負載通常是不均衡的，致使AP的利用效率和網(wǎng)絡吞吐量不高，因此負載均衡在WLAN中是一個非常重要的問題。
　　現(xiàn)有的負載均衡研究主要集中在接入控制、關聯(lián)管理、功率控制等方面，但是容易出現(xiàn)覆蓋黑洞和乒乓效應等問題。另外，SDN是一種新型的集

2、中式的網(wǎng)絡架構(gòu)，可以實現(xiàn)對交換機靈活、自由的管控，是未來網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢，但是目前SDN架構(gòu)主要應用于有線網(wǎng)絡，而要將其用于實現(xiàn)全局、高效的WLAN負載均衡，仍需對OpenFlow協(xié)議進行相應的擴展，實現(xiàn)對AP的動態(tài)功率控制。針對上述問題，本論文研究基于SDN架構(gòu)和功率控制的WLAN負載均衡機制。具體工作主要包括以下三個方面:
　　1.研究基于功率控制的WLAN負載均衡問題。首先利用MILP模型對其進行形式化描述，并提出啟發(fā)式算法，

3、在保證用戶流量需求的前提下實現(xiàn)無覆蓋黑洞的全局負載均衡。在此基礎上，提出基于關聯(lián)管理的負載均衡優(yōu)化的模型及算法，進一步提升負載均衡效果。最后通過仿真實驗驗證算法的有效性和優(yōu)勢。
　　2.研究基于OpenFlow協(xié)議的動態(tài)功率控制機制。研究分析OpenFlow協(xié)議的工作原理，擴展OpenFlow協(xié)議的數(shù)據(jù)類型以及消息集合，并設計OpenFlow協(xié)議的交互流程，實現(xiàn)控制器對AP的動態(tài)功率控制。
　　3.將WLAN負載均衡算法和基

4、于OpenFlow協(xié)議的動態(tài)功率控制機制結(jié)合起來，設計并實現(xiàn)SDN WLAN負載均衡原型系統(tǒng)。通過系統(tǒng)測試，不僅驗證了基于OpenFlow協(xié)議的動態(tài)功率控制機制的有效性，還展示了系統(tǒng)的負載均衡效果。
　　綜上所述，本論文研究基于SDN架構(gòu)和功率控制的WLAN負載均衡機制，提出基于功率控制的負載均衡算法和基于關聯(lián)管理的負載均衡優(yōu)化算法，設計基于OpenFlow協(xié)議的動態(tài)功率控制機制，并在此基礎上研發(fā)一套原型系統(tǒng)。本論文的研究工作對于