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面向时延敏感型 B5G 的近最优云网融合资源分配

网络与互联网体系结构 2023-09-19 v1 新兴技术 数值分析 性能 数值分析

摘要

如今,在容量需求持续扩张的同时,万物互联的兴起正给通信网络带来范式转变,催生了大量全新的服务。为提供这些服务,必须建立虚拟网络功能(VNFs)并使其可被终端用户访问,这将产生并消耗海量数据,且须本地处理以保障服务响应性与可扩展性。实现这一点需要坚实的云网融合基础设施;由于云与网络域在特性上各异而能力有限,应联合管控通信与计算资源以释放其全部潜力。尽管已有若干创新方法被提出用于资源分配,其中多数要么忽略网络资源,要么将网络松弛为简单图,因其动态性与严苛 QoS 要求而不适用于超越 5G(B5G)。本文通过研究通信与计算资源分配的联合问题(称为 CCRA,包含 VNF 放置与分配、流量优先级排序及考虑容量约束与链路和排队时延的路径选择,以总成本最小为目标)填补此空白。我们将该问题建模为非线性规划模型,并基于分支定界(Branch & Bound)与水填充(Water-Filling)算法分别提出 B&B-CCRA 与 WF-CCRA 两种方案。数值仿真表明,B&B-CCRA 可最优求解该问题,而 WF-CCRA 能在显著更短时间内提供近最优解。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.09763,
  title  = {Near-optimal Cloud-Network Integrated Resource Allocation for Latency-Sensitive B5G},
  author = {Masoud Shokrnezhad and Tarik Taleb},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.09763},
  year   = {2023}
}