《網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化建設(shè)開題報告5400字》

開題報告畢業(yè)設(shè)計（論文）題目基于5G技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化建設(shè)及設(shè)計方案選題類型是否在實驗實習(xí)、工程實踐和社會調(diào)查中完成的是否學(xué)院專業(yè)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)教師姓名年級學(xué)號開題報告（立題依據(jù)、研究的主要內(nèi)容及預(yù)期目標(biāo)、研究方案、論文進(jìn)度安排、主要參考文獻(xiàn)）1立題依據(jù)1.1畢業(yè)論文（設(shè)計）的研究背景隨著移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)繁榮發(fā)展，豐富多彩的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和應(yīng)用已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠郑?K/8K高清視頻、在線游戲、虛擬現(xiàn)實、增強(qiáng)現(xiàn)實等。這些新興的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和應(yīng)用在改善人們生活方式并推動社會發(fā)展進(jìn)步的同時，也給移動通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施帶來了巨大的挑戰(zhàn)。根據(jù)Cisco發(fā)布的研究報告，到2022年，全球年度IP流量將達(dá)到每年4.8ZB，全球IP視頻流量將占到所有IP流量的820l0。其中，移動數(shù)據(jù)流量將在2017年至2022年間增長七倍，到2022年來自無線和移動設(shè)備的流量將占IP流量總量的71%;此外，到2022年連接到IP網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備數(shù)量將達(dá)285億個，將是全球人口的三倍多;其中，機(jī)器設(shè)備到機(jī)器設(shè)備(M2MMachine-to-Machine)的連接將占全球連接設(shè)備和連接的一半以上。由此可見，移動網(wǎng)絡(luò)將面臨著海量終端連接的需求，同時移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量也呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長的態(tài)勢。另一方面，隨著終端設(shè)備變得越來越智能化，新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和應(yīng)用對終端設(shè)備計算處理能力的要求也越來越高。因此，有必要對移動通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)上的調(diào)整，以適配超大連接、超低時延、超大帶寬以及計算密集型等業(yè)務(wù)和應(yīng)用的需求。為了應(yīng)對移動數(shù)據(jù)流量和終端連接數(shù)量的快速增長所帶來的挑戰(zhàn)，同時為了給用戶提供更高傳輸速率、更低傳輸時延以及更高體驗質(zhì)量的服務(wù)，業(yè)界啟動了第五代((SG)移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究。與此同時，許多研究和標(biāo)準(zhǔn)化組織也先后成立，推動SG移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，諸如歐盟的METIS項目與SGPPP合作研究項目，中國IMT2020(5G)推進(jìn)組，國際電信聯(lián)盟的ITU-R2020工作組等;中國移動、AT&T、華為、愛立信等運(yùn)營商與設(shè)備商也先后發(fā)布了SG相關(guān)的技術(shù)白皮書和研究報告，積極參與相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和設(shè)備的研制。其中，業(yè)界關(guān)注的重點主要集中在業(yè)務(wù)應(yīng)用場景、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)等方面。例如，SG移動通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計要求滿足四大場景，即連續(xù)廣域覆蓋、熱點高容量、低功耗大連接以及低時延高可靠;而且SG移動通信網(wǎng)絡(luò)也引入了許多新的理念和技術(shù)，例如服務(wù)化架構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)切片，邊緣計算等。與此同時，學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界也都在積極探索并推動將新興的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到SG移動通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計中，例如內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，軟件定義網(wǎng)絡(luò)，信息中心網(wǎng)絡(luò)，云計算等，以更好地應(yīng)對移動通信網(wǎng)絡(luò)面臨的各種技術(shù)挑戰(zhàn)以及滿足人們對網(wǎng)絡(luò)體驗質(zhì)量日益增長的需求。其中，內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)通過在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中放置內(nèi)容緩存服務(wù)器，實現(xiàn)用戶的就近請求訪問，從而降低內(nèi)容請求響應(yīng)的時延;軟件定義網(wǎng)絡(luò)通過將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制面和數(shù)據(jù)面分離，并引入網(wǎng)絡(luò)可編程，使得網(wǎng)絡(luò)的管理和控制變得更加靈活高效;信息中心網(wǎng)絡(luò)通過新的內(nèi)容命名解析機(jī)制和在網(wǎng)絡(luò)層集成內(nèi)容緩存，重新定義了內(nèi)容請求和分發(fā)的機(jī)制流程，成為一種極具革命性的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[]。云計算技術(shù)通過提供動態(tài)敏捷的計算資源，可以為移動通信網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)和應(yīng)用提供更加高效的數(shù)據(jù)處理和任務(wù)計算的能力。這些新興的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為移動通信網(wǎng)絡(luò)的變革帶來新的機(jī)遇，如何將這些網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)融合到SG移動通信網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)中是當(dāng)下研究的一項重要課題。目前，融合上述網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)，并在5G移動通信網(wǎng)絡(luò)中引入緩存和計算資源，以應(yīng)對移動通信網(wǎng)絡(luò)日益增長的數(shù)據(jù)流量，滿足對計算處理能力的需求，進(jìn)而改善移動通信網(wǎng)絡(luò)的性能己經(jīng)在學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界達(dá)成了共識。盡管目前己經(jīng)存在許多針對5G移動通信網(wǎng)絡(luò)中緩存和計算關(guān)鍵技術(shù)的研究工作，但依然存在許多研究挑戰(zhàn)有待解決。其中，核心網(wǎng)絡(luò)緩存資源分配機(jī)制，邊緣網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容緩存與協(xié)作分發(fā)機(jī)制，邊緣網(wǎng)絡(luò)計算卸載機(jī)制是5G移動通信網(wǎng)絡(luò)引入緩存和計算資源后面臨的三個重要的研究課題。1.2畢業(yè)論文（設(shè)計）研究的目的和意義移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)在推動社會發(fā)展進(jìn)步的同時，也給當(dāng)前的移動通信網(wǎng)絡(luò)帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。一方面移動數(shù)據(jù)流量的爆炸性增長給移動通信網(wǎng)絡(luò)帶來了極大壓力，極易造成網(wǎng)絡(luò)擁塞以及較長的網(wǎng)絡(luò)傳輸時延;同時，大量流行內(nèi)容的重復(fù)傳輸也極大地浪費(fèi)了寶貴的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源。另一方面許多新興的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和應(yīng)用對計算資源的需求也越來越大，這對網(wǎng)絡(luò)和終端設(shè)備也提出了更高的要求[]。因此，如何應(yīng)對日益增長的移動數(shù)據(jù)流量，以及如何滿足終端設(shè)備對計算處理能力日益增長的需求，是SG移動通信網(wǎng)絡(luò)研究和設(shè)計的兩個重要方面。首先，在5G移動通信網(wǎng)絡(luò)中引入緩存資源對于應(yīng)對日益增長的移動數(shù)據(jù)流量具有重要意義，這是因為:(1)可以降低傳輸時延。在當(dāng)前的移動通信網(wǎng)絡(luò)中，移動用戶與目標(biāo)內(nèi)容的空間距離較大，移動用戶若想獲取目標(biāo)內(nèi)容，通常要先后經(jīng)過移動接入網(wǎng)和移動核心網(wǎng)，然后在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的內(nèi)容服務(wù)器獲得目標(biāo)內(nèi)容，空間距離就決定了內(nèi)容傳輸?shù)臅r延較大，同時加上網(wǎng)絡(luò)鏈路發(fā)生擁塞等特殊的情況，加劇了內(nèi)容請求響應(yīng)的時延[]。(2)節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬資源。當(dāng)前內(nèi)容的重復(fù)冗余傳輸十分嚴(yán)重，由于當(dāng)前的移動網(wǎng)絡(luò)是基于端到端傳輸?shù)模恳粋€內(nèi)容請求都要建立一個移動網(wǎng)絡(luò)承載和TCP/IP連接;對于同一基站的用戶，請求相同的內(nèi)容，需要建立多個連接請求下載，這無疑加重了移動網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載和移動網(wǎng)絡(luò)資源的消耗。此外，隨著硬件設(shè)備技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，緩存設(shè)備的容量變得越來越大但價格卻越來越低，這也對緩存技術(shù)的大規(guī)模的部署和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。另一方面，考慮到緩存技術(shù)在對等網(wǎng)絡(luò)(Peer-to-Peer,P2P)、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(ContentDeliveryNetworking,CDN)以及信息中心網(wǎng)絡(luò)(Information-CentricNetworking,ICN)中的成功應(yīng)用，在5G移動通信網(wǎng)絡(luò)中部署內(nèi)容緩存也成為一個非常自然合理的思路方法，這對緩解回傳網(wǎng)絡(luò)的壓力，節(jié)省回傳網(wǎng)絡(luò)帶寬資源，降低用戶的請求響應(yīng)時間等都具有重要意義。其次，隨著用戶對網(wǎng)絡(luò)傳輸時延要求的不斷提高，將內(nèi)容緩存的部署位置進(jìn)一步下沉，部署在更加靠近用戶的SG網(wǎng)絡(luò)邊緣成為今后發(fā)展的趨勢。因此，當(dāng)前移動通信網(wǎng)絡(luò)中部署緩存的方案主要包括核心網(wǎng)絡(luò)緩存和邊緣網(wǎng)絡(luò)緩存[]。其中，核心網(wǎng)絡(luò)緩存的部署位置距離終端用戶相對較遠(yuǎn)，但通常部署的緩存資源量相對較多，可服務(wù)較大規(guī)模的用戶量以及區(qū)域范圍;而邊緣網(wǎng)絡(luò)緩存部署的緩存資源量相對較少，服務(wù)的用戶量也相對較少，但是部署位置距離終端用戶相對較近，可以為用戶提供傳輸時延更低的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)[]。特別地，針對移動邊緣網(wǎng)絡(luò)緩存覆蓋和服務(wù)范圍相對較小，部署緩存資源也相對有限的特點，研究如何充分利用有限的邊緣網(wǎng)絡(luò)緩存資源，提升緩存資源的利用率是具有重要意義的。此外，移動網(wǎng)絡(luò)邊緣緩存通常集成在分布式部署的基站中，以方便終端用戶的快速接入[]。相應(yīng)地，移動邊緣網(wǎng)絡(luò)緩存通常具有分布式部署以及部署數(shù)量大的特點。因此，考慮到移動邊緣網(wǎng)絡(luò)緩存具有的緩存資源有限且分布式大量部署這兩個特點，聯(lián)合的考慮移動邊緣網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容緩存與協(xié)作分發(fā)機(jī)制，對于提高提高緩存資源的利用率，改善內(nèi)容分發(fā)效率具有重要意義[]。1.3畢業(yè)論文（設(shè)計）研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀網(wǎng)絡(luò)切片的概念首先在2002年被PlanetLab提出:一個切片被定義為一組隔離的網(wǎng)絡(luò)帶寬、計算和存儲資源，分配給一組用戶，這些資源在網(wǎng)絡(luò)中以“編程”的方式實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能和服務(wù)覆蓋。[]一直以來，通信領(lǐng)域?qū)W者對網(wǎng)絡(luò)切片的研究主要集中在網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)、核心網(wǎng)和接入網(wǎng)切片以及網(wǎng)絡(luò)切片資源分配管理這幾個領(lǐng)域。雖然不同的學(xué)者對于網(wǎng)絡(luò)切片有著不同的理解，但網(wǎng)絡(luò)切片通過軟件程序?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能，以適應(yīng)每個切片內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)功能和應(yīng)用服務(wù)，而不會干擾其他切片的功能和服務(wù)的特點己經(jīng)成為共識，而且網(wǎng)絡(luò)切片被認(rèn)為是改善現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)僵化和實現(xiàn)5G靈活的移動網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)非常重要的技術(shù)。[]對于網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)的研究，國內(nèi)外很多組織都發(fā)布了白皮書，其中NGMN提出網(wǎng)絡(luò)切片應(yīng)該采用靈活的軟件化網(wǎng)絡(luò)方式，可以將網(wǎng)絡(luò)切片在同一物理基礎(chǔ)設(shè)施上進(jìn)行垂直劃分，最初的方案僅限于在核心網(wǎng)側(cè)，后來則發(fā)展到無線接入網(wǎng)(RadioAccessNetwork,RAN)側(cè)，呈現(xiàn)端到端(EndtoEnd,E2E)的方式。在未來移動通信論壇發(fā)布的端到端網(wǎng)絡(luò)切片白皮書中，詳細(xì)介紹了網(wǎng)絡(luò)切片的系統(tǒng)架構(gòu)，其中包括核心網(wǎng)、接入網(wǎng)以及傳輸網(wǎng)的切片架構(gòu)。參考文獻(xiàn)中則從SDN/NFV的角度描述了網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)，由于SDN架構(gòu)與NFV技術(shù)相互獨立又相互補(bǔ)充，將SDN控制器集成到NFV參考體框架中，進(jìn)而提出了結(jié)合SDN和NFV實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片的案例。參考文獻(xiàn)中首先綜合考慮不同組織提出的5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上提出了5G網(wǎng)絡(luò)切片的通用架構(gòu)，該架構(gòu)由基礎(chǔ)設(shè)施層、網(wǎng)絡(luò)功能層、服務(wù)/業(yè)務(wù)層以及管理和編排(ManagementandOrchestration,MANO)實體組成;此外，本文還對RAN虛擬化，細(xì)粒度網(wǎng)絡(luò)功能的服務(wù)組件以及端到端切片編排和管理等發(fā)展仍不完備的問題進(jìn)行了進(jìn)一步探究。在參考文獻(xiàn)中中，作者集中研究了網(wǎng)絡(luò)中專用切片與共享切片共存的架構(gòu)，分析了一個靈活的RAN切片的實現(xiàn)。[]參考文獻(xiàn)的作者則首先分析了當(dāng)前電信網(wǎng)絡(luò)存在的弊端，然后對網(wǎng)絡(luò)切片、SDN以及NFV做了詳細(xì)描述，最后提出一種基于SDN和NFV的網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)，在實現(xiàn)對各網(wǎng)絡(luò)切片資源共享與隔離的前提下，滿足各種業(yè)務(wù)類型的差異性以及多樣化。在文獻(xiàn)中，作者提出一種基于云網(wǎng)絡(luò)的5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)方案，該方案涵蓋了切片生命周期的所有階段，它利用最先進(jìn)的技術(shù)并采用先進(jìn)的設(shè)計原則來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片，以滿足為5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)想的新服務(wù)的許多具有挑戰(zhàn)性的要求;該方案同時允許移動運(yùn)營商設(shè)計適合每個業(yè)務(wù)模型，用例和服務(wù)組需求的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和部署方案。一種新穎的網(wǎng)絡(luò)分片管理和編排框架在文獻(xiàn)中被提出，在該架構(gòu)下，可在多個網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)資源域中自動執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)切片設(shè)計、部署、配置、激活和生命周期管理;它通過在多個網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施資源域中管理網(wǎng)絡(luò)功能和基礎(chǔ)設(shè)施資源，從而擴(kuò)展了第三代合作伙伴計劃(theThirdGenerationPartnershipProject,3GPP)有關(guān)網(wǎng)絡(luò)切片的參考框架。2研究的主要內(nèi)容及預(yù)期目標(biāo)2.1畢業(yè)論文（設(shè)計）研究的主要內(nèi)容(1)提出了基于5G移動通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計思路。(2)設(shè)計出5G移動通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),促使網(wǎng)絡(luò)能力的開放性發(fā)展,提升網(wǎng)絡(luò)容量、傳播獨立以及時延性能。(3)如何提高設(shè)備的利用效率及信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性和靈活性,為今后的技術(shù)研發(fā)及嵌入式應(yīng)用等提供可能,以滿足通信領(lǐng)域?qū)τ谔嵘ㄐ刨|(zhì)量的社會化需求。(4)根據(jù)移動通信網(wǎng)絡(luò)的需求及定位,提出移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的相關(guān)建議。2.2畢業(yè)論文（設(shè)計）研究的預(yù)期目標(biāo)1.本課題的設(shè)計開發(fā)需要以下技術(shù)：(1)JSDN技術(shù)與NFV技術(shù)；(2)5G承載網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)：FlexE、分段路由(SR)、MPLSEVPN；(3)5G關(guān)鍵的技術(shù)：新型天線傳輸技術(shù)、高頻段傳輸技術(shù)、密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、設(shè)備間直接通信技術(shù)；(4)移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方案：核心+中心模式下開展分區(qū)制網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、根據(jù)城市規(guī)劃需求制定對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案、合理構(gòu)建海綿型網(wǎng)絡(luò)等；2.論文主要內(nèi)容應(yīng)包括:研究背景、框架需求分析、總體方案研究與設(shè)計、具體方案的實現(xiàn)、方案的運(yùn)行測試等。3研究方案3.1畢業(yè)論文（設(shè)計）的研究方法文獻(xiàn)研究：通過對文獻(xiàn)的查閱，檢索，對相關(guān)資料系統(tǒng)化分析。合理吸收前人的研究成果，并結(jié)合本項目自身特征，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行總結(jié)。實驗法：通過對該項目的分析研究，最終將各個模型、模塊、功能形成計算機(jī)程序，實驗各自的功能，測試其是否達(dá)到預(yù)期要求。3.2畢業(yè)論文（設(shè)計）研究的預(yù)期成果（1）一套基于5G技術(shù)利福路網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的方案；（2）畢業(yè)論文一份；（3）方案使用說明書一套。4畢業(yè)論文（設(shè)計）進(jìn)度安排2019年11月～2019年12月研讀任務(wù)書、查閱5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化相關(guān)資料，開展5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化相關(guān)資調(diào)研，撰寫畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告。2019年12月～2019年12月完成本課題的需求分析，功能設(shè)計。2020年1月～2020年2月開展方案設(shè)計，開始撰寫畢業(yè)設(shè)計（論文）初稿。2019年3月～2019年4月中期檢查、完成軟件設(shè)計開發(fā)與測試，并完成畢業(yè)論文。2019年5月～2019年5月畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯（中間階段可根據(jù)具體情況詳細(xì)化）2019年11月25日-12月1日：研讀任務(wù)書、查閱5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化相關(guān)資料。2019年12月2日～2019年12月15日：查閱與課題相關(guān)的5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化文獻(xiàn)及資料，撰寫開題報告。2019年12月16日～2020年1月5日：完成本課題的需求分析，功能設(shè)計。2020年1月6日～2020年3月1日：開展軟件設(shè)計開發(fā)與調(diào)試，開始撰寫畢業(yè)設(shè)計（論文）初稿。2020年3月2日～2020年3月8日：工作進(jìn)度和質(zhì)量檢查，處理有關(guān)問題。2020年3月9日～2020年3月15日：中期檢查，撰寫并提交中期考核表。2020年3月16日～2020年4月19日：完成方案設(shè)計，對畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行修改、完善、論文定稿。5主要參考文獻(xiàn)[1]董明義.智慧城市中5G移動通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的思考[J].數(shù)字通信世界,2018,23(3):137.[2]李章明.5G移動通信技術(shù)及發(fā)展趨勢的分析與探討[J].廣東通信技術(shù),2015,35(4):44-46.[3]何殿寬,劉家新.淺談5G移動通信的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架與關(guān)鍵技術(shù)[J].中國新通信,201