基于linux无线家庭网关系统的网络实时性能优化的研究

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1、硕士学位论文↑（基于Linux无线家庭网关系统的网络实时性能优化的研究RESEARCHONREALTIMEPERFORMANCEOPTIMIZATIONOF NETWORKOFWIRELESSDOMESTIC GATEWAYSYSTEMBASEDONLINUX李建斌哈尔滨工业大学2011年12月国内图书分类号：TP393.02学校代码：10213 国际图书分类号：004.77密级：公开工学硕士学位论文基于Linux无线家庭网关系统的网络实时性能优化的研究↑硕士研究生：李建斌导师：王鸿鹏教授申请学位：工学硕士学

2、科：计算机科学与技术所在单位：深圳研究生院答辩日期：2011年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP393.02 U.D.C:004.77ThesisfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONREALTIMEPERFORMANCEOPTIMIZATIONOFNETWORKOFWIRELESSDOMESTICGATEWAYSYSTEMBASEDONLINUXCandidate：JianbinLiSupervisor：Prof.Hongpen

3、gWang AcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineering Specialty：ComputerScienceandTechnologyAffiliation：ShenzhenGraduateSchool DateofDefense：December,2011Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要互联网的发展促进了家庭网关的发展，家庭网关的广泛应用丰富了家庭娱

4、乐生活。随着网络业务的增多，诸如音频、视频及定制多媒体等业务越来越多地应用，家庭网关的网络性能也直接地影响家庭局域网数据的传输质量。QoS技术的应用给家庭网关性能提供了一定保证，同时也提出了更高要求。然而，网络的时延、抖动和带宽的分配的不合理是家庭网络性能主要面临的问题。因家庭应用需求而产生了有区分的业务，并且业务被赋予不同的优先级，传统的排队策略给数据流的处理带来限制，容易造成不必要的网络资源浪费。传统的调度算法也不能根据实际需求处理数据流。基于网络微积分的调度策略为具有优先级区分的家庭业务提供了保证服务，

5、为数据流的分析和服务质量的改进提供了新方案。基于Linux内核的操作系统是无线家庭网关主流系统，当前网关系统虽然有稳定、实用等特点，但处理进程并不高效，O(1)进程调度策略提高了进程调度效率，同时也减小网关系统的处理时延，为改善网关性能起到了积极作用。本文分析了以往的网络调度与排队策略和进程调度算法，在家庭网关中采用了一种基于网络微积分的调度策略，并改进了网关进程调度算法，减少了家庭网关的排队时延和处理时延，以提高家庭网关的网络实时性能。结合网络微积分理论和排队理论以及关于家庭网络数据流的特性，本文介绍了一种

6、改善家庭网关中音视频多媒体等数据流QoS的方法，并对该方法进行仿真实验和数据分析。与以往家庭网关处理数据流方法进行对比，结果表明该方法能有效地提高家庭网络处理实时性能。关键字：无线家庭网关；网络实时性能；网络微积分；服务质量；调度‐I‐哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractInternetpromotesthedevelopmentofdomesticgateway,thewidespread applicationofdomesticgatewayenrichesdomesticentertainm

7、ent.Businessessuchas Audio,Videoandorderedmultimediaareadoptedwithbusinessesincreasinglyapplied, thenetworkperformanceofdomesticgatewayhasdirecteffectsonthequalityofdata transmissioninLAN.TheapplicationofQoStechnologysuppliesacertainguarantee fornetworkperf

8、ormanceofdomesticgateway,andmeanwhileputsforwardahigher demand.However,thedelay,jitterandimproperallocationofbandwidtharethe primaryproblemsfordomesticnetworkperformance.Differentiatedbusinessesare bro