通信网络中优化设计问题的 Benders 分解
网络与互联网体系结构
2019-10-08 v1 信号处理
摘要
各类通信网络不断涌现，以改善连接服务并促进各类设备的互联。这涉及多项技术的发展，如设备到设备通信、无线传感器网络与车载通信。所提供的各类服务对吞吐量、端到端时延与抖动等质量指标有异构需求。此外，不同网络技术在资源上固有地具有异构限制，例如功率、干扰管理需求、计算能力等。因此，频谱管理、路由、功率控制与卸载等不同网络操作需以不同方式执行。数学优化技术一直是此类设计问题的核心，用以表述并提出计算高效的求解算法。现有数学优化中的强有力技术之一是 Benders 分解(BD)，本文即聚焦于此。我们简要回顾已应用于各类现有网络类型与不同设计问题的 BD 变体。这些主要变体为经典、组合、多阶段与广义 BD。我们讨论了面向异构蜂窝网络、基础设施有线广域网、智能电网、无线传感器网络与无线局域网等各类网络类型的引人注目的 BD 应用。我们的主要目标是协助读者在未来网络背景下精炼这一强优化技术的动机、问题表述与方法论。我们还讨论了 BD 挑战及应用于通信网络设计问题时可应对的前瞻途径。
引用
@article{arxiv.1910.02300,
title = {Bender's Decomposition for Optimization Design Problems in Communication Networks},
author = {Ahmed Ibrahim and Octavia A. Dobre and Telex M. N. Ngatched and Ana Garcia Armada},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.02300},
year = {2019}
}
备注
Accepted in IEEE Network Magazine, Aug. 2019, Article No.: NETWORK-19-00414.R1