[發(fā)明專利]一種資源占用度最小化的網(wǎng)絡節(jié)點鏈路資源聯(lián)合分配方法

有效

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• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108174446B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設計）人: 劉勤;李雪梅;黃鵬宇
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪;何畏

本發(fā)明屬于無線通信技術領域，公開了一種資源占用度最小化的網(wǎng)絡節(jié)點鏈路資源聯(lián)合分配方法，針對通信網(wǎng)絡中的所有節(jié)點和鏈路，分別表示每個個體的資源量；基于網(wǎng)絡節(jié)點個體和網(wǎng)絡鏈路個體之間的關聯(lián)關系，建立通信網(wǎng)絡節(jié)點和網(wǎng)絡鏈路的聯(lián)合表示；計算導致網(wǎng)絡節(jié)點和鏈路關聯(lián)對的資源占用度：確定分配路徑和相應的資源。與常用針對單個業(yè)務需求的分配算法相比，本發(fā)明選擇資源較充裕的鏈路形成路徑和資源分配，避免了業(yè)務對資源的貪婪占用，為后繼業(yè)務預留較充分的資源，保障了網(wǎng)絡整體性能；與常用的網(wǎng)絡資源整體性能最大化分析算法相比，本發(fā)明能夠具體的形成為單個業(yè)務的具體資源分配結果。

技術領域

本發(fā)明屬于無線通信網(wǎng)絡技術領域，尤其涉及一種資源占用度最小化的網(wǎng)絡節(jié)點鏈路資源聯(lián)合分配方法。

背景技術

在無線通信網(wǎng)絡中，針對端到端通信節(jié)點對之間進行網(wǎng)絡資源分配時，與相鄰節(jié)點之間鏈路上的資源分配不同，不僅僅是資源的分配，還包含為源節(jié)點到達目標節(jié)點之間業(yè)務需求提供資源的網(wǎng)絡路由的決策過程。在路由決策與資源管理結合的過程中，一般的網(wǎng)絡資源分配方法通常僅考慮網(wǎng)絡鏈路的資源和屬性，較少與網(wǎng)絡節(jié)點資源和屬性一并考慮。然而提供網(wǎng)絡資源的路由是由網(wǎng)絡中一系列節(jié)點和鏈路共同形成的，涉及的資源也包括網(wǎng)絡中的節(jié)點資源和鏈路資源。如果僅僅孤立的依據(jù)鏈路資源屬性形成路由和資源分配決策結果，有可能會存在較大弊端，未被聯(lián)合考慮的節(jié)點環(huán)節(jié)將成為制約通信過程的瓶頸以及影響通信性能的因素。另一方面，在為端到端通信業(yè)務決策路由并分配相關資源時，常用的處理方式通常是基于某種通信指標僅為單次端到端業(yè)務需求尋找最短路由并進行資源分配的方法，或者從網(wǎng)絡群體業(yè)務總和的角度上形成宏觀的資源分配。前一類的基于最短路徑算法的網(wǎng)絡資源分配方式，是針對單個業(yè)務需求的最優(yōu)化處理。這種分配方式在不考慮后繼其它業(yè)務的情況下，以當前需求性能的最大化滿足為目標形成的資源分配，往往容易引起網(wǎng)絡中的負載不均衡，導致業(yè)務路由中有些鏈路和節(jié)點上的通信業(yè)務負載比較重，而其它鏈路和節(jié)點上的通信業(yè)務負載比較輕，這將會導致網(wǎng)絡為其它業(yè)務服務的潛在能力較低。也就是說，針對單次業(yè)務的最優(yōu)化分配方式會影響網(wǎng)絡整體的服務能力。而后一類分配方式通常采用的方法包括最大流算法等，追求的是網(wǎng)絡整體能力的最大化，但是對于接受分配的每個業(yè)務并不一定能夠得到最優(yōu)的資源分配結果，其性能也不一定是最優(yōu)的。

綜上所述，現(xiàn)有技術存在的問題是：基于最短路徑算法的網(wǎng)絡資源分配方式容易引起網(wǎng)絡中的負載不均衡，因而會影響網(wǎng)絡整體的服務能力；基于最大流算法的分配方式，對于接受分配的每個業(yè)務并不一定能夠得到最優(yōu)的資源分配結果。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供了一種資源占用度最小化的網(wǎng)絡節(jié)點鏈路資源聯(lián)合分配方法。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種資源占用度最小化的網(wǎng)絡節(jié)點鏈路資源聯(lián)合分配方法，所述資源占用度最小化的網(wǎng)絡節(jié)點鏈路資源聯(lián)合分配方法包括以下步驟：

步驟一，針對通信網(wǎng)絡中的所有節(jié)點和鏈路，分別表示每個個體的資源量；

步驟二，基于網(wǎng)絡節(jié)點個體和網(wǎng)絡鏈路個體之間的關聯(lián)關系，建立通信網(wǎng)絡節(jié)點和網(wǎng)絡鏈路的聯(lián)合表示；

步驟三，計算導致網(wǎng)絡節(jié)點和鏈路關聯(lián)對的資源占用度：

步驟四，確定分配路徑和相應的資源。

進一步，所述資源占用度最小化的網(wǎng)絡節(jié)點鏈路資源聯(lián)合分配方法包括以下步驟：

第一步，網(wǎng)絡鏈路以鏈路傳輸速率作為其資源量，表示為e_ij，其中i、j分別為有向鏈路(i,j)的起點與終點；網(wǎng)絡節(jié)點以節(jié)點的處理速率作為其資源量，表示為v_i，其中i為網(wǎng)絡節(jié)點；

第二步，基于網(wǎng)絡節(jié)點個體和網(wǎng)絡鏈路個體之間的關聯(lián)關系，建立通信網(wǎng)絡節(jié)點和網(wǎng)絡鏈路的聯(lián)合表示，節(jié)點和鏈路關聯(lián)對所具有的聯(lián)合資源表示為：

S_ij＝min(e_ij，v_j)；