无线网络虚拟化中的时频资源分配算法研究

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随着移动数据需求快速增长和无线通信技术日益成熟,当前网络缺乏用于协调无线通信技术的有效方法,导致了新兴技术与现有网络架构之间的矛盾日益突出,互联网表现出诸多弊端。无线网络虚拟化技术通过统一抽象和管理物理无线资源,屏蔽无线通信技术之间的差异,实现了无线网络资源的动态配置和灵活管理,是解决当前互联网“僵化”局面的一种有效方式。目前有关无线虚拟资源分配算法的研究大多集中在负载均衡和最大化物理网络收益,忽略了虚拟网络请求生命周期的重要性。同时,虚拟网络请求的动态性可能导致物理时频资源碎片化,进而网络不能充分利用物理时频资源。针对此问题,提出了一种基于生命周期优先级的动态资源分配算法(Dynamic Resource Allocation algorithm Based on Lifetime Priority,DRA-LP)。该算法将虚拟网络请求生命周期倒数作为优先级,优先配置生命周期短的虚拟网络请求,同时考虑物理时频资源碎片化问题,利用资源重分配方法实现时频资源利用率的最大化。仿真结果表明,DRALP算法有效地利用了物理时频资源,并提高了虚拟网络请求接受率和物理网络收益。此外,不同业务类型对应的虚拟网络请求服务质量(Quality of Service,QoS)不同,而现有无线虚拟资源分配算法并未充分考虑虚拟网络请求的QoS。针对该问题,提出了一种基于服务质量的动态资源分配算法(Dynamic Resource Allocation algorithm Based on Quality of Service,DRA-QoS)。该算法首先根据公平性选择待分配的虚拟网络请求,然后通过综合考虑虚拟网络请求的时延要求和生命周期决定虚拟网络请求分配资源的顺序,最后根据已分配虚拟网络请求的剩余生命周期和空闲时频资源的聚合度,选择合适的虚拟网络请求进行资源重分配。仿真实验表明,DRA-QoS算法充分利用物理资源的同时,而且有效地改善了虚拟网络请求的服务质量。
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