寬資源的和，即 陽 05 引年("、hZL(,,,4 護(hù)） （1)
[0056] 其中L"為通過節(jié)點(diǎn)n的鏈路的集合，物理節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展資源越大，優(yōu)先選擇該節(jié)點(diǎn) 映射。
[0057] 2. 3干擾模型
[0058] 本發(fā)明針對無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，考慮物理網(wǎng)絡(luò)中鏈路之間的干擾，對于一條物理鏈路， 本發(fā)明只考慮相鄰鏈路之間的干擾，定義鏈路干擾系數(shù)
(5)
[0060] 其中di為可能與其他相鄰鏈路產(chǎn)生干擾的鏈路數(shù)，鏈路干擾系數(shù)與di成正比。在 鏈路映射階段需要標(biāo)記鏈路權(quán)值W尋找最短路徑，該鏈路干擾系數(shù)作為系數(shù)的一部分，通 過最短路徑算法既保證選擇的路徑干擾小，同時(shí)鏈路可用資源多，與本發(fā)明最小化映射成 本的目標(biāo)一致。
[0061] 2. 4虛擬網(wǎng)絡(luò)映射問題
[0062] 當(dāng)一個(gè)無線虛擬網(wǎng)絡(luò)請求到達(dá)時(shí)，物理網(wǎng)絡(luò)必須決定是否接受該請求，如果接受， 則物理網(wǎng)絡(luò)必須從自身的節(jié)點(diǎn)和路徑中選擇合適的節(jié)點(diǎn)和路徑，當(dāng)無線虛擬網(wǎng)絡(luò)完成服務(wù) 離開時(shí)，釋放其占有的資源。 W63] 對每一次無線網(wǎng)絡(luò)虛擬化的資源分配，用一個(gè)護(hù)到GS子集的映射表示，Map:GV-GS腫，P*)，其中，CW's，戶仁戶S。 W64] 1)節(jié)點(diǎn)映射MapW:NV-N* 陽0化]對于一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)請求，每一個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)映射至不同的物理節(jié)點(diǎn)上，即同一個(gè)虛 擬網(wǎng)絡(luò)請求的每個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)獨(dú)占底層網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)。值得注意的是，如果多個(gè)虛 擬節(jié)點(diǎn)歸屬不同的虛擬網(wǎng)絡(luò)請求，他們可W在底層網(wǎng)絡(luò)中的同一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)上共存。由于 節(jié)點(diǎn)資源限制包括CPU能力、功率資源大小、內(nèi)存大小、磁盤空間、地理位置等，本發(fā)明僅考 慮功率資源大小和地理位置限制兩個(gè)因素。
[0066] 對于V// €斯1遍巧"：nv-nS，節(jié)點(diǎn)映射過程需要滿足一定的限制條件，為虛擬節(jié) 點(diǎn)分配的功率資源大小不能大于底層物理節(jié)點(diǎn)的功率資源大小，同時(shí)無線虛擬網(wǎng)絡(luò)請求的 節(jié)點(diǎn)距離物理節(jié)點(diǎn)不能超過其通信范圍，即
[0067] 片("| ) <A、〇/) (V"' 一 ,!、） (6)
[0068] dis(Ioc(V),Ioc(的）《(7) W例其中，表示是虛擬網(wǎng)絡(luò)請求中虛擬節(jié)點(diǎn)的映射半徑。
[0070] 2)鏈路映射MapL: -P*
[0071] 對于一個(gè)虛擬請求，在鏈路映射階段，一條虛擬鏈路可W-對一的映射到一條物 理路徑上，運(yùn)種映射算法對資源約束大，如果能在滿足帶寬需求的情況下，將一條虛擬鏈路 映射到多條物理路徑上，無疑能對虛擬網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度和配置帶來更多的靈活性，從而減少甚 至消除虛擬網(wǎng)絡(luò)映射問題的約束條件，滿足盡可能多的虛擬網(wǎng)絡(luò)請求。本發(fā)明中考慮的是 一條虛擬鏈路通過分流映射到多條物理路徑上，鏈路上僅考慮帶寬因素。 陽07引對于V廣eZJ瓜扣// : /'斗護(hù)，護(hù)表示的是映射的物理路徑的集合，鏈路映射過程 中也需要滿足一定的限制條件，為虛擬鏈路分配的帶寬大小不能大于物理鏈路的可用帶 寬。 陽〇7引蚊r)<Ajf) W'^尸、'，/、'居尸（的 陽074] 2. 5成本函數(shù)
[0075] 在虛擬網(wǎng)絡(luò)映射過程中，為了保證資源的高效利用，需要同時(shí)考慮物理節(jié)點(diǎn)和鏈 路的負(fù)載壓力，避免部分物理節(jié)點(diǎn)或物理鏈路的負(fù)載過大，而其他節(jié)點(diǎn)或鏈路處于輕負(fù)載 情況，運(yùn)就是我們要考慮的負(fù)載均衡問題。
[0076] 本發(fā)明通過定義反映資源壓力的單位資源成本（即資源單價(jià)）來構(gòu)造虛擬網(wǎng)絡(luò)映 射的成本函數(shù)，W映射成本最小作為優(yōu)化目標(biāo)，W及支持虛鏈路的多路徑映射都可W有效 的實(shí)現(xiàn)資源均衡利用。一般說來，可用資源越多，資源單價(jià)越低，反之越高，本發(fā)明假設(shè)單位 資源的價(jià)格與可用資源成反比關(guān)系。
[0077] 對于任意一條物理路徑，在該路徑上傳輸信號的成本包括節(jié)點(diǎn)所需功率成本和鏈 路所需帶寬成本。
[0080] 其中a(nS)表示為節(jié)點(diǎn)nS單位功率資源的價(jià)格，表示映射過程中為節(jié)點(diǎn)所分 配的功率，0QS)表示鏈路IS單位帶寬資源的價(jià)格，《表示映射過程中為鏈路分配的帶寬 大小。
[0081] 2. 6目標(biāo)函數(shù)
[0082] 虛擬網(wǎng)絡(luò)映射問題的求解是通過某種虛擬網(wǎng)絡(luò)映射算法，將一個(gè)具有虛擬節(jié)點(diǎn)和 虛擬鏈路約束的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射到實(shí)際的物理網(wǎng)絡(luò)，其中虛擬節(jié)點(diǎn)映射為物理節(jié)點(diǎn)上，虛擬 鏈路映射為物理路徑，需要滿足虛擬節(jié)點(diǎn)和虛擬鏈路對資源需求的約束。此處所指的資源， 關(guān)注的是節(jié)點(diǎn)的可用功率和鏈路的帶寬資源。
[0083] 本發(fā)明主要W資源代價(jià)最小為目標(biāo)，在滿足虛擬請求的情況下提出一種新型的無 線虛擬網(wǎng)絡(luò)映射算法，即目標(biāo)函數(shù)為
[00化]S.t.P(V)《An(nS)
[0086]dis(Ioc(V),Ioc(的）《(10)
[0089] 由于上述目標(biāo)函數(shù)無法找到最優(yōu)解，我們根據(jù)目標(biāo)函數(shù)確定一種映射算法，盡可 能最小化映射成本。該映射算法可W在構(gòu)建虛擬網(wǎng)時(shí)充分考慮底層物理網(wǎng)絡(luò)的均衡利用， 減小虛擬網(wǎng)絡(luò)的物理鏈路消耗，降低單個(gè)物理節(jié)點(diǎn)和鏈路的映射承載量，從而平衡物理網(wǎng) 絡(luò)中的負(fù)荷。W物理網(wǎng)絡(luò)資源均衡利用和映射代價(jià)最小化為原則進(jìn)行優(yōu)化，提高物理資源 利用效率。
[0090] 3映射算法基本步驟
[0091] 本發(fā)明提出的映射算法中，首先，根據(jù)地理位置和節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展資源大小為每一個(gè)虛 擬節(jié)點(diǎn)選擇一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)映射，然后，將路徑中的節(jié)點(diǎn)映射成本分配到物理節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的鏈 路中，考慮鏈路之間的相互干擾，WK最短路徑算法找到k條路徑，結(jié)合路徑分離算法W映 射成本最小為原則進(jìn)行優(yōu)化。如圖2位采用路徑分離示意圖，圖中數(shù)字代表鏈路的速率，通 過采用了路徑分離的方法對速率請求進(jìn)行分流，提高物理資源利用效率的同時(shí)，提升虛擬 網(wǎng)映射成功概率。在本發(fā)明中，無線虛擬網(wǎng)絡(luò)請求W-條由源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)流為 例。
[0092] 3.1節(jié)點(diǎn)映射過程
[0093] (1)首先為兩個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)尋找在各自范圍內(nèi)可W映射的物理節(jié)點(diǎn)集合，即滿足 dis(Ioc(V),Ioc(的）《D;
[0094] (2)分別計(jì)算兩個(gè)物理節(jié)點(diǎn)集合中的節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展資源，選取擴(kuò)展資源最大的節(jié)點(diǎn) 映射虛擬節(jié)點(diǎn)。 陽0巧]3. 2鏈路映射過程
[0096] (1)分別計(jì)算物理網(wǎng)絡(luò)中每條鏈路的干擾系數(shù)。
[0097] (2)將節(jié)點(diǎn)映射成本分配到物理節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的鏈路中，即每條物理鏈路的權(quán)值為對 應(yīng)節(jié)點(diǎn)的資源成本與鏈路干擾系數(shù)的和，采用K最短路徑算法找到兩物理節(jié)點(diǎn)之間的k條 最短路徑Pi,P2,...Pk,最短路徑綜合考慮了資源的大小和鏈路之間的干擾。
[009引 做首先將速率請求通過成本最低的路徑Pi，隨著路徑Pi上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的增加，路 徑Pi上消耗的資源增多，單位資源的成本增加，導(dǎo)致在路徑P1上傳輸?shù)目偝杀驹黾樱魝鬏?的總數(shù)據(jù)AR仍未達(dá)到請求的數(shù)據(jù)大?。ˋR<RQV))且在路徑Pi上傳輸?shù)某杀九c在路 徑Pz上傳輸?shù)某杀鞠嗟葧r(shí)（ACi=AC2)，則將數(shù)據(jù)分流至路徑P2,繼續(xù)增加傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，若 AR<R(r)且ACz=AC3,則將數(shù)據(jù)分流至路徑P3,W此類推可將數(shù)據(jù)分流至路徑Pk,若 此時(shí)AR<R(r)，則鏈路映射失敗。在此過程中任何時(shí)刻，若AR>R(r)，則表示映射成 功，終止算法。
[0099] 4算法分析
[0100] 本節(jié)主要針對鏈路映射階段的路徑分離算法展開分析。假設(shè)在Pi上傳輸?shù)乃俾蕿?ARi,路徑Pi上每一條物理鏈路1Ii上的傳輸速率均為AR1，則當(dāng)Pi上的第i條鏈路速率為 AR擁，
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