[發(fā)明專利]基于融合網(wǎng)絡(luò)虛擬化帶有時延感知的高吞吐資源調(diào)度方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710028463.2
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN106789744B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王汝言;韓奎;吳大鵬;張鴻
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號: H04L12/917
• 分類號: H04L12/917;H04L12/911;H04L12/927;H04L12/721;H04B10/2575
• 代理公司: 11275 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 廖曦

1.一種基于融合網(wǎng)絡(luò)虛擬化帶有時延感知的高吞吐資源調(diào)度方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

S1：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒑玩溌窢顟B(tài)信息，獲知各個子網(wǎng)的可用路徑數(shù)、路徑的跳數(shù)以及路徑的剩余帶寬大小，進(jìn)而定義并計算得知各子網(wǎng)的資源能力度、中繼度和可達(dá)度，并以此來綜合衡量子網(wǎng)的綜合能力；

S2：通過熵值法確定影響子網(wǎng)綜合性能的各個因素的權(quán)重因子，進(jìn)而求得子網(wǎng)的效用值Q；

S3：對各個子網(wǎng)效用值進(jìn)行降序排列，選擇效用值最大的子網(wǎng)進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)的傳輸；為了使所選子網(wǎng)能有效地傳輸最多數(shù)據(jù)，源節(jié)點對發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行分流傳輸，同時考慮每個路徑丟包率情況，采用線性規(guī)劃建立最大可靠傳輸數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而可確定用戶數(shù)據(jù)在各路徑上的傳輸速率分配；

S4：將用戶能夠承受的最大等待時間T_max作為網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)更新的時間窗口T，待達(dá)到更新時間T時，虛擬資源管理器重新收集網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒑玩溌窢顟B(tài)信息，重復(fù)執(zhí)行步驟S1到步驟S3，直到數(shù)據(jù)傳輸完成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于融合網(wǎng)絡(luò)虛擬化帶有時延感知的高吞吐資源調(diào)度方法，其特征在于：在步驟S1中，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒑吞鴶?shù)要求，生成不同路徑條數(shù)的子網(wǎng)，綜合考慮子網(wǎng)各路徑的最大可用帶寬情況、子網(wǎng)各路徑的跳數(shù)以及子網(wǎng)的可用路徑條數(shù)，計算任一子網(wǎng)x的資源能力度W_rcv(s,d,x)、中繼度W_h(s,d,x)和可達(dá)度W_n(s,d,x)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于融合網(wǎng)絡(luò)虛擬化帶有時延感知的高吞吐資源調(diào)度方法，其特征在于：在步驟S2中，根據(jù)公式計算任一子網(wǎng)x在影響因素J的信息熵e_J；其中，p_J(s,d,x)表示源節(jié)點s與目的節(jié)點d之間的子網(wǎng)x在影響因素J下的數(shù)值占所有子網(wǎng)在影響因素J下的數(shù)值之和的比重；根據(jù)公式來計算影響因素J的權(quán)重因子a_J，進(jìn)而根據(jù)公式Q(s,d,x)＝a_rcvW_rcv(s,d,x)+a_hW_h(s,d,x)+a_nW_n(s,d,x)計算各子網(wǎng)綜合能力的效用值；其中，W_rcv(s,d,x)、W_h(s,d,x)和W_n(s,d,x)分別表示子網(wǎng)x的資源能力度、中繼度和可達(dá)度，a_rcv、a_h和a_n分別表示資源能力度、中繼度和可達(dá)度的權(quán)重因子。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于融合網(wǎng)絡(luò)虛擬化帶有時延感知的高吞吐資源調(diào)度方法，其特征在于：在步驟S3中，按照降序?qū)Τ休d資源子網(wǎng)效用值進(jìn)行排序，選擇效用值最大的子網(wǎng)進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)的傳輸；在源節(jié)點對發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行分流傳輸，同時考慮各個路徑的可用帶寬及其丟包率情況，通過公式最大化可靠傳輸數(shù)據(jù)量，進(jìn)而獲得源節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸速率在資源子網(wǎng)x任一路徑i上的發(fā)送速率分配；其中，λⁱ表示路徑i上分配的速率，p_e表示鏈路e上的丟包率，a^ei是一個二進(jìn)制變量，a^ei＝1表示數(shù)據(jù)包傳輸經(jīng)過第i條路徑的鏈路e，a^ei＝0表示數(shù)據(jù)包傳輸未經(jīng)過第i條路徑的鏈路e；同時，上述過程的約束條件可表示為即分配到各路徑上的數(shù)據(jù)速率等于發(fā)送節(jié)點的數(shù)據(jù)發(fā)射速率，且每條路徑上的發(fā)射速率不能超過路徑最大可用帶寬，即λⁱ≤RCV(s,d,p_i,null)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于融合網(wǎng)絡(luò)虛擬化帶有時延感知的高吞吐資源調(diào)度方法，其特征在于：在步驟S4中，將用戶能夠承受的最大等待時間T_max作為網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)更新的時間窗口T，避免因用戶數(shù)據(jù)量過大導(dǎo)致等待時間過長；對同一時間窗口內(nèi)的請求任務(wù)統(tǒng)一處理，請求無法被滿足的任務(wù)則放入請求隊列，等待下一輪進(jìn)行相應(yīng)的處理， 待達(dá)到更新時間T時，虛擬資源管理器重新收集網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息，重復(fù)執(zhí)行步驟S1至步驟S3，直到數(shù)據(jù)傳輸完成為止。