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面向软件定义无线传感器网络部署的细菌觅食优化算法
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作者 毛明 胡涛 +2 位作者 张光辉 李建龙 孙艳红 《信息工程大学学报》 2025年第2期245-252,共8页
软件定义无线传感器网络(SDWSN)能够更好地解决路由数据的聚合和网络拓扑控制问题。然而,如何将这种集中控制模式与WSN的分布式结构部署相结合仍然面临着资源限制、节点异构性等诸多挑战。针对以上问题,提出一种基于细菌觅食优化算法的S... 软件定义无线传感器网络(SDWSN)能够更好地解决路由数据的聚合和网络拓扑控制问题。然而,如何将这种集中控制模式与WSN的分布式结构部署相结合仍然面临着资源限制、节点异构性等诸多挑战。针对以上问题,提出一种基于细菌觅食优化算法的SDWSN部署方案,用于实现控制节点的部署和传感器节点网络动态自适应聚类。该自适应函数包含能量、距离和负载均衡3个因素,通过控制节点间的协作和自适应调整来提升网络弹性和运行效率。仿真结果表明,所提方案在能量消耗、网络效率和网络寿命3个方面均优于基于基因突变的鲸鱼优化算法(GM-WOA)和非线性加权粒子群优化算法(NWPSO)等对比方案。 展开更多
关键词 软件定义网络 无线传感器网络 细菌觅食优化算法 控制节点 网络寿命
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层次型软件定义无线传感器网络资源调度策略 被引量:10
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作者 甄岩 赵虎 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期87-98,共12页
为了解决传统无线传感器网络基于特定任务导致资源利用率及能量效率低下,且无法适应网络拓扑动态变化的问题,提出了针对多任务并发场景的层次型软件定义无线传感器网络资源调度策略.将软件定义网络引入无线传感网实现控制层和数据层解耦... 为了解决传统无线传感器网络基于特定任务导致资源利用率及能量效率低下,且无法适应网络拓扑动态变化的问题,提出了针对多任务并发场景的层次型软件定义无线传感器网络资源调度策略.将软件定义网络引入无线传感网实现控制层和数据层解耦,通过灵活的网络资源调度策略同时完成多个任务,在保证监测质量的前提下,最小化网络总能耗;此外,软件定义的主节点可及时获取网络拓扑变化,并通过簇头节点实现簇内资源调度,提高优化效率,并降低能量消耗.结果表明,所提出的全局网络资源调度策略提高了能量效率和资源利用率,簇内资源调度在高效解决网络动态事件的同时降低了主节点的控制开销. 展开更多
关键词 无线传感器网络 软件定义网络 网络资源调度 节点激活 簇内优化
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基于元胞自动机的分布式软件定义无线传感器网络路由节能技术研究 被引量:1
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作者 庄旭菲 高睿鹏 刘志强 《无线互联科技》 2019年第19期153-155,共3页
针对软件定义的无线传感器网络的节能问题,文章提出一种将元胞自动机用于分布式SD-WSN路由设计的节能机制。该机制在分布式控制器中设置CA处理模块,节点自组织形成以分布式控制器为中心的二维元胞自动机区域。控制器采用节点的智能邻居... 针对软件定义的无线传感器网络的节能问题,文章提出一种将元胞自动机用于分布式SD-WSN路由设计的节能机制。该机制在分布式控制器中设置CA处理模块,节点自组织形成以分布式控制器为中心的二维元胞自动机区域。控制器采用节点的智能邻居列表计算节点的CA状态,节点根据控制器发布的CA指令匹配自身流表,切换工作状态进行休眠/唤醒以实现节能。仿真实验结果验证了该机制能降低网络能耗,延长网络生存周期。 展开更多
关键词 无线传感器网络 软件定义网络 元胞自动机 节能
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软件定义无线传感器网络中低控制负载的睡眠调度 被引量:4
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作者 赵腾 王海晖 +2 位作者 彭云 赵茂阳 张水平 《武汉工程大学学报》 CAS 2017年第5期488-495,共8页
为了克服软件定义无线传感器网络(SDWSN)中控制流量的限制,依据基于能量消耗的连通k邻域睡眠调度算法和软件定义网络(SDN)的特性,提出了一种低控制负载的睡眠调度方案.首先,利用SDN的网络模型重新设计无线传感器网络的模型;然后,依据新... 为了克服软件定义无线传感器网络(SDWSN)中控制流量的限制,依据基于能量消耗的连通k邻域睡眠调度算法和软件定义网络(SDN)的特性,提出了一种低控制负载的睡眠调度方案.首先,利用SDN的网络模型重新设计无线传感器网络的模型;然后,依据新的网络模型,对传统的睡眠调度方案进行改进.在此基础上,设计出能够降低网络中控制流量的流表,从而降低SDWSN中的控制负载.仿真结果表明,本文所提出的控制流设计方案在控制流量和数据平面中更新节点状态的平均响应时间要优于SDWSN中的睡眠调度,该方案能够最小化整个网络中的控制流量,在延长网络生命周期的同时降低控制负载. 展开更多
关键词 无线传感器网络 软件定义网络 睡眠调度
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软件定义传感器网络重配置算法研究 被引量:6
5
作者 沈连丰 朱亚萍 +2 位作者 丁兆明 燕锋 邓曙光 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期38-49,共12页
为了提高无线传感器网络的性能及其适应性,提出一种软件定义传感器网络的架构并重点研究其网络重配置算法。算法首先运用Voronoi图理论,寻求SDSN全覆盖问题中保证网络能量均衡的最优感知半径分配,以达到目标区域的K重覆盖;其次基于单纯... 为了提高无线传感器网络的性能及其适应性,提出一种软件定义传感器网络的架构并重点研究其网络重配置算法。算法首先运用Voronoi图理论,寻求SDSN全覆盖问题中保证网络能量均衡的最优感知半径分配,以达到目标区域的K重覆盖;其次基于单纯复形理论,提出一种基于边缘链群最小生成元和节点度的集中控制方法,以最简练的网络拓扑结构为目标,同时保证整个系统的连通性以及突发区域的顽健性;考虑SDSN中路由协议在动态环境的自适应性,提出一种基于多业务Qo S的SDSN路由优化算法并进行了仿真,结果表明所提路由算法能够有效分配资源,满足多业务Qo S需求并延长网络的生命周期。 展开更多
关键词 软件定义传感器网络 覆盖优化 拓扑控制 路由优化
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基于PyQt无线传感器网络监控软件开发 被引量:15
6
作者 邱霞 段渭军 +1 位作者 黄亮 许宗成 《现代电子技术》 2014年第16期65-67,70,共4页
将无线传感器网络(WSN)应用于战场感知等军事领域的研究已经广泛展开。无线传感器网络系统架构包括无线传感器网络、SINK节点和PC端监控软件。为了方便用户了解网络状态和管理网络,使用PyQt设计与实现了无线传感器网络PC端监控软件,PyQ... 将无线传感器网络(WSN)应用于战场感知等军事领域的研究已经广泛展开。无线传感器网络系统架构包括无线传感器网络、SINK节点和PC端监控软件。为了方便用户了解网络状态和管理网络,使用PyQt设计与实现了无线传感器网络PC端监控软件,PyQt是结合了Qt的C++跨平台程序框架和Python的踌平台解释性脚本语言。对此监控软件进行模块化独立设计,各子程序模块不集成于主程序模块,使程序的设计操作简单化。 展开更多
关键词 PYTHON PyQt 无线传感器网络 监控软件
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基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统软件的研究 被引量:9
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作者 王清华 王振翀 张冰 《煤矿机械》 北大核心 2012年第12期232-234,共3页
采用Visual C#设计的煤矿瓦斯监测监控系统的监控软件,实现对基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的数据库保存,实时数据监测显示,历史数据查询统计,预警曲线显示,数据报表显示功能。该监控软件具有稳定性好、监测精度高、成本低和操... 采用Visual C#设计的煤矿瓦斯监测监控系统的监控软件,实现对基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的数据库保存,实时数据监测显示,历史数据查询统计,预警曲线显示,数据报表显示功能。该监控软件具有稳定性好、监测精度高、成本低和操作简单的特点。使用该监控软件可以实时监测煤矿的安全现状,有效减少煤矿井下瓦斯事故的发生。 展开更多
关键词 无线传感器网络 瓦斯监测系统 监控软件
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一种具有GAF分簇结构的无线传感器网络中恶意软件传播模型 被引量:2
8
作者 苏晓萍 宋玉蓉 +1 位作者 申情 楼俊钢 《电信科学》 北大核心 2011年第8期33-38,共6页
传输环境和部署环境的开放性使无线传感器网络(WSN)的安全问题变得尤为重要,基于二维元胞自动机提出恶意软件SIR(susceptible-infected-recovered)传播模型,研究具有GAF分簇结构的WSN中恶意软件的传播动力学特征。研究结果表明:分簇的... 传输环境和部署环境的开放性使无线传感器网络(WSN)的安全问题变得尤为重要,基于二维元胞自动机提出恶意软件SIR(susceptible-infected-recovered)传播模型,研究具有GAF分簇结构的WSN中恶意软件的传播动力学特征。研究结果表明:分簇的无线传感器网络仍然具有空间局域化结构特征,分簇不但能够降低各传感节点的能量消耗,也能够有效抑制恶意软件的传播,降低了病毒大规模传播的风险。但同时发现,簇头选举期间病毒传播速度有加速趋势。 展开更多
关键词 无线传感器网络 GAF 恶意软件传播 元胞自动机
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无线传感器网络中恶意软件传播研究 被引量:2
9
作者 宋玉蓉 蒋国平 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 2009年第4期1-7,共7页
从平面无线传感器网络的拓扑结构、无线共享通信及安全机制等固有特征出发,对无线传感器网络上的恶意软件传播动力学进行研究。首先,使用随机几何图建立平面无线传感器网络模型;然后,基于元胞自动机理论建立恶意软件SI(Susceptible-Infe... 从平面无线传感器网络的拓扑结构、无线共享通信及安全机制等固有特征出发,对无线传感器网络上的恶意软件传播动力学进行研究。首先,使用随机几何图建立平面无线传感器网络模型;然后,基于元胞自动机理论建立恶意软件SI(Susceptible-Infected)传播模型,该模型充分考虑无线传感器网络固有特征和传播特征,模型建立引入MAC机制和随机密钥预分布方案。分析和仿真表明,无线传感器网络的空间局域化结构特征、无线信道共享机制和安全管理应用主导了传播增长效果,限制了恶意软件传播速度,降低了在无线传感器网络中大规模流行恶意软件的风险。文中提出的模型能够描述无线传感器网络中恶意软件传播行为,为建立无线传感器网络安全防御机制提供了基础。 展开更多
关键词 无线传感器网络 恶意软件传播 元胞自动机 随机几何图
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无线传感器网络中间件和平台软件的研究 被引量:3
10
作者 王汝传 陈志 《无线通信技术》 2005年第3期1-4,9,共5页
无线传感器网络具有广阔的应用前景。本文研究面向无线传感器网络的中间件和平台软件,为无线传感器网络的研究、应用与开发构建一个高效节能的、可扩展的、安全的、轻量级的开发平台,旨在促进无线传感器网络相关技术研究和应用的发展。
关键词 无线传感器网络 中间件 平台软件
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基于软件定义的以用户为中心的5G无线网络架构 被引量:17
11
作者 曲桦 栾智荣 +2 位作者 赵季红 徐西光 张涛 《电信科学》 北大核心 2015年第5期36-40,共5页
5G无线接入网络是一种复杂的异构网络,各个协议之间的封闭性限制了网络性能。为了统一管理异构网络,向用户提供个性化的服务,提出了一种基于软件定义的以用户为中心的新型网络架构。该架构通过软件定义的形式统一管理所有无线网络,打破... 5G无线接入网络是一种复杂的异构网络,各个协议之间的封闭性限制了网络性能。为了统一管理异构网络,向用户提供个性化的服务,提出了一种基于软件定义的以用户为中心的新型网络架构。该架构通过软件定义的形式统一管理所有无线网络,打破了传统蜂窝小区的概念,针对每个用户生成以用户为中心的小区,小区内的所有基站都能为该用户提供服务。这种新的网络架构能够为用户提供个性化的网络服务,提升用户的峰值速率和边缘用户性能。 展开更多
关键词 5G 软件定义无线网络 以用户为中心的小区
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无线传感器网络中间件技术 被引量:6
12
作者 王汝传 孙力娟 +2 位作者 沙超 黄海平 肖甫 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 2010年第4期36-40,共5页
目前,面向应用的无线传感器网络普遍缺乏统一开放的软件体系架构和高效的开发接口,因而阻碍了其进一步发展和应用。针对无线传感器网络特点,全面介绍无线传感器网络中间件软件的概念、设计需求与关键技术,并在此基础上分析其体系结构。... 目前,面向应用的无线传感器网络普遍缺乏统一开放的软件体系架构和高效的开发接口,因而阻碍了其进一步发展和应用。针对无线传感器网络特点,全面介绍无线传感器网络中间件软件的概念、设计需求与关键技术,并在此基础上分析其体系结构。同时,提出无线多媒体传感器网络中间件的概念,并构建一种基于Agent的无线多媒体传感器网络中间件体系。 展开更多
关键词 无线传感器网络 中间件软件 无线多媒体传感器网络 代理
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基于无线传感器网络的石油钻机设备远程监控系统的设计与实现 被引量:17
13
作者 李传伟 常关羽 于振兴 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期159-165,共7页
针对目前石油钻井分布广、环境恶劣等特点和目前石油钻井参数记录仪器仪表相对落后的现状,设计实现了基于无线传感器网络的石油钻机实时监测系统,改善了现有钻机测量参数有线传输而导致的可移动性差,系统现场布置工作繁琐,施工周期长等... 针对目前石油钻井分布广、环境恶劣等特点和目前石油钻井参数记录仪器仪表相对落后的现状,设计实现了基于无线传感器网络的石油钻机实时监测系统,改善了现有钻机测量参数有线传输而导致的可移动性差,系统现场布置工作繁琐,施工周期长等缺点。文章详细介绍了系统的整体设计框架,包括选择具有丰富扩展接口的TQ2440开发板作为开发平台的硬件设计和采用eCos实时操作系统满足实时性要求的软件设计。在完成了包括串口、FLASH、网卡和Wi-Fi驱动的移植基础上,将OL-SR路由协议移植到eCos系统作为数据的无线传输路由协议。通过部署AdHoc网络模式的节点进行测试,系统实现了数据采集和无线传输功能,取得较好的应用效果。该系统通过扩展可以满足大多数诸如煤矿、石油、天然气等无人值守工作环境下的远程监测需求。 展开更多
关键词 嵌入式软件 实时系统 无线传感器网络 路由协议 石油钻机设备 ECOS OLSR
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一种软件定义无线网络负载均衡架构及算法 被引量:5
14
作者 郭娟 张森 姚远 《电讯技术》 北大核心 2017年第1期72-77,共6页
软件定义网络(SDN)为实现异构无线网络中的负载均衡提供了新的思路。设计了一种软件定义的无线网络负载均衡架构,并提出对应算法。首先,根据接收信号强度构建候选网络列表;其次,根据各候选网络的可用负载比率标准差进行负载差异分级;再... 软件定义网络(SDN)为实现异构无线网络中的负载均衡提供了新的思路。设计了一种软件定义的无线网络负载均衡架构,并提出对应算法。首先,根据接收信号强度构建候选网络列表;其次,根据各候选网络的可用负载比率标准差进行负载差异分级;再次,将服务质量匹配度函数和负载均衡指数线性组合成联合优化函数,并根据负载差异分级对联合优化的权重进行动态调整,合理设置门限进行接纳控制。与传统算法相比,所提算法一方面可使各类业务阻塞率明显降低大约20%,另一方面使不同网络的归一化负载更加接近。该算法在进行网络负载均衡的同时,能够有效降低业务阻塞率,从而有效提升异构无线网络的整体性能。 展开更多
关键词 软件定义网络 异构无线网络 负载均衡 接纳控制
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西藏粮仓无线传感器网络节点的设计研究 被引量:2
15
作者 唐松 尼玛扎西 +1 位作者 格桑多吉 高定国 《安阳工学院学报》 2015年第2期65-68,共4页
针对西藏粮仓监测中存在的缺点,提出了基于无线传感器网络的监控系统设计方案,包括WSN节点结构、处理模块设计、传输模块设计、传感器模块设计和软件测试,其中软件测试又包含指示灯和外部晶振软件测试、串口软件测试和温湿度传感器SHT1... 针对西藏粮仓监测中存在的缺点,提出了基于无线传感器网络的监控系统设计方案,包括WSN节点结构、处理模块设计、传输模块设计、传感器模块设计和软件测试,其中软件测试又包含指示灯和外部晶振软件测试、串口软件测试和温湿度传感器SHT11软件测试。 展开更多
关键词 无线传感器网络 节点设计 软件测试
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矿用软件定义簇形无线传感网络架构 被引量:2
16
作者 陈婀娜 《工矿自动化》 北大核心 2018年第5期81-84,共4页
针对传统煤矿无线传感网络因采用固定路由协议、不能根据网络状况改变路由而无法保证突发事故情况下通信可靠性的问题,基于软件定义网络体系及煤矿无线传感网络簇形拓扑结构特点,通过在煤矿无线传感网络簇内增加网关节点,设计了一种矿... 针对传统煤矿无线传感网络因采用固定路由协议、不能根据网络状况改变路由而无法保证突发事故情况下通信可靠性的问题,基于软件定义网络体系及煤矿无线传感网络簇形拓扑结构特点,通过在煤矿无线传感网络簇内增加网关节点,设计了一种矿用软件定义簇形无线传感网络架构。在该网络架构中,每一个域内的网关节点采集传感节点数据并进行域内或域间通信,控制器管理域内的流量、路由和安全,可根据网络状况改变路由,适用于煤矿安全监测领域。 展开更多
关键词 煤矿安全监测 无线传感网络 软件定义网络 OpenFlow协议 簇形网络 流量管理 路由管理 安全管理
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基于MantisOS的无线传感器网络应用开发模型 被引量:1
17
作者 刘莉 黄海平 《信息技术》 2010年第6期127-129,共3页
无线传感器网络是当今信息领域新的研究方向,应用前景十分广阔。考虑无线传感器网络的应用相关性,总结无线传感器网络应用程序开发研究经验,引入软件工程思想,提出一个无线传感器网络应用开发过程模型,可以提高开发速度和开发质量;随后... 无线传感器网络是当今信息领域新的研究方向,应用前景十分广阔。考虑无线传感器网络的应用相关性,总结无线传感器网络应用程序开发研究经验,引入软件工程思想,提出一个无线传感器网络应用开发过程模型,可以提高开发速度和开发质量;随后给出了一个在MantisOS下开发应用程序的技术模型,降低了使用MantisOS的线程管理机制开发多任务应用程序可能出现的线程上下文切换开销。 展开更多
关键词 无线传感器网络 MantisOS 软件工程
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农业生产环境监测无线传感器网络路由算法研究
18
作者 郑纪业 封文杰 +1 位作者 王风云 刘延忠 《山东农业科学》 2016年第12期156-161,共6页
无线传感器网络以其低成本、低功耗、高可靠、自组织等特点,在农业生产环境监控中发挥着重要作用。针对无线传感器网络分簇结构中簇头节点能量消耗过快导致网络分割问题,提出了一种适用于农业生产环境监测的基于事件驱动的能量高效分簇... 无线传感器网络以其低成本、低功耗、高可靠、自组织等特点,在农业生产环境监控中发挥着重要作用。针对无线传感器网络分簇结构中簇头节点能量消耗过快导致网络分割问题,提出了一种适用于农业生产环境监测的基于事件驱动的能量高效分簇路由算法。网络中所有节点部署完毕后即进入休眠状态,当环境中某个监测数值高于设定阈值时,感知范围内的节点被唤醒并启动事件响应分簇机制。在簇成立阶段,随机选择一个节点elector广播请求分簇消息,并接受其他唤醒节点的响应,elector根据各节点能量情况,选择剩余能量最大的节点作为簇头节点,能量次之的为下一轮elector;在数据传输阶段,根据节点剩余能量及到基站(BS)的距离选择转发节点。仿真实验结果表明,该路由协议减少了簇成员之间的通信开销,使得网络中各节点的能量消耗更加均衡,有效延长了传感器网络的生命周期。 展开更多
关键词 无线传感器网络 路由算法 事件驱动 分簇 OMNET++仿真软件
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基于无线传感器网络的油井监控系统设计 被引量:1
19
作者 周萍萍 《油气田地面工程》 北大核心 2013年第7期71-72,共2页
油井监控系统由两部分组成,即GPRS网络下远程数据中心和Zigbee协议下的油井无线监测网络,其中网关节点、路由节点和采集节点三部分包括在无线监测网络中。监控中心电路、网关节点、路由节点和数据采集的设计都包括在系统硬件电路设计中... 油井监控系统由两部分组成,即GPRS网络下远程数据中心和Zigbee协议下的油井无线监测网络,其中网关节点、路由节点和采集节点三部分包括在无线监测网络中。监控中心电路、网关节点、路由节点和数据采集的设计都包括在系统硬件电路设计中。无线监测网络采用的核心器件是无线微处理器JN5139,且基于Zigbee协议。监控中心管理软件和无线通信网络软件这两个子系统的设计是系统软件设计的主要部分。该系统能实现监控的实时性、自动化和信息化,与人工方式相比能够节省大量的物力和人力。 展开更多
关键词 无线传感器网络 油田监控系统 硬件 软件
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软件定义无线接入网络的组件化研究
20
作者 徐海东 王江 易辉跃 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期1064-1071,共8页
针对5G通信技术高传输速率、多业务场景的挑战,该文提出一种组件化的软件定义无线接入网络新架构。该架构在5G接入网集中单元(CU),分布单元(DU),有源天线单元(AAU)架构的基础上,进一步朝组件化方向演进,形成一种由集中控制单元(CCU),CU,... 针对5G通信技术高传输速率、多业务场景的挑战,该文提出一种组件化的软件定义无线接入网络新架构。该架构在5G接入网集中单元(CU),分布单元(DU),有源天线单元(AAU)架构的基础上,进一步朝组件化方向演进,形成一种由集中控制单元(CCU),CU,DU,射频单元(RU),AAU等组件化通信单元组成的新架构。这种新架构既有利于切片化、虚拟化实现无线接入网,又有利于应用分布式计算技术和硬件加速技术突破通用处理器的计算能力瓶颈,还能降低DU与AAU之间的前传压力。该文还研制了基于此架构的组件化软基站试验原型并进行了测试,结果表明该组件化方案在提供高度灵活性的同时,还能够提升通用处理器软基站的吞吐能力,并有效降低远端站址传输流量。 展开更多
关键词 软件定义网络 无线接入网 组件化
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