动态软件定义星地一体化网络中的网络功能放置与路由联合优化
信号处理
2023-11-01 v1 网络与互联网体系结构
摘要
软件定义星地一体化网络（SDSTNs）被视为实现高资源灵活性与全球通信覆盖的一种有前景范式。然而，由于低地球轨道卫星网络拓扑的快速变化与星上资源受限，低时延业务提供仍具挑战。为解决该问题，我们研究 SDSTNs 中的业务提供，通过以时变图刻画网络动态，联合优化虚拟网络功能（VNF）放置与路由规划。以最小化平均业务时延为目标，相应问题在资源、VNF 部署与时隙流约束下被建模为整数非线性规划。由于穷举搜索不可行，我们通过引入辅助变量将原问题转化为整数线性规划，进而提出一种基于 Benders 分解的分支切割（BDBC）算法。面向实用，进一步设计了基于时间扩展的解耦贪婪（TEDG）算法并给出严格复杂度分析。大量实验证明了 BDBC 算法的最优性与 TEDG 算法的低复杂度。同时表明，相比基线方案，它们在一个配置周期内可将完成业务数最多提升 58%，并将平均业务时延最多降低 17%。
引用
@article{arxiv.2310.13940,
title = {Joint Network Function Placement and Routing Optimization in Dynamic Software-defined Satellite-Terrestrial Integrated Networks},
author = {Shuo Yuan and Yaohua Sun and Mugen Peng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.13940},
year = {2023}
}
备注
Accepted by IEEE Transactions on Wireless Communications