[发明专利]一种无线网络虚拟化环境下的映射方法

摘要

本发明请求保护一种无线网络虚拟化环境下的映射算法。针对目前无线网络虚拟化映射算法的研究没有考虑到将带宽、频谱这一类可在一定范围内可以在不同基础设施之间共享分配的公共资源，与功率、计算能力等这一类只属于固定硬件设备无法互相调度利用的私有资源进行明确定义和区分。本发明提出一种功率资源和频谱资源联合优化的映射算法，综合考虑二者的相互影响，同时通过定义反映物理网络负载水平的单位资源成本，来构造虚拟网络映射的成本函数，以最小化映射成本为优化目标，实现物理网络的负载均衡，在虚拟网络映射的过程中采用路径分离的方法，提高物理资源的利用效率的同时增大虚拟网映射成功的几率。

主权项

1.一种无线网络虚拟化环境下的映射方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：构建无线网络虚拟化映射模型；步骤2：根据无线网络虚拟化映射模型计算目前网络中可用的资源和扩展资源，确定干扰模型，然后通过定义资源单价来构造虚拟网络映射的成本函数作为优化目标，目标就是最小化映射成本，映射成本包括节点映射的成本和链路映射的成本；步骤3：首先实现虚拟节点的优化映射，然后基于定位好的虚拟节点，进行虚拟链路映射找到路径，综合路径分离算法，在构建虚拟网时对虚拟链路的流量请求以映射成本最小为原则进行优化；步骤1所述的构建无线网络虚拟化映射模型包括物理网络模型和无线虚拟网络请求模型，所述物理网络模型为：用一个带权值的无向图GS＝(NS，LS)表示底层的物理网络，其中，NS表示底层物理节点的集合，LS表示底层链路的集合；对于每个物理节点nS∈NS而言，同时包含节点功率p(nS)和节点的位置信息loc(nS)，对于每条物理链路lS∈LS而言，包含了该链路带宽信息b(lS)，b(lS)表示该物理链路可用带宽的最大值；此外，用pS来表示物理网络中的一条物理路径，PS表示物理路径的集合；所述无线虚拟网络请求模型为：定义一个带权值的无向图GV＝(NV,LV)作为无线虚拟网络的请求，NV表示虚拟网络请求节点的集合，每个节点nV∈NV包含位置信息loc(nV)，LV表示虚拟网络请求的链路的集合，对于每条虚拟链路lV∈LV，它包含了该虚拟链路需要达到的传输速率R(lV)，物理网络需要为虚拟请求分配一定的带宽和功率；实现所述步骤3链路映射过程包括步骤：(1)分别计算物理网络中每条链路的干扰系数；(2)将节点映射成本分配到物理节点对应的链路中，即每条物理链路的权值为对应节点的资源成本与链路干扰系数的和，采用K最短路径算法找到两物理节点之间的k条最短路径P1,P2,...Pk，最短路径综合考虑了资源的大小和链路之间的干扰；(3)首先将速率请求通过成本最低的路径P1，若传输的总数据ΔR仍未达到请求的数据大小且在路径P1上传输的成本与在路径P2上传输的成本相等时，则将数据分流至路径P2，继续增加传输的数据，若ΔR＜R(lV)且ΔC2＝ΔC3，ΔC2表示在路径P2上传输的速率为ΔR1的数据所需的成本，ΔC3表示在路径P3上传输的速率为ΔR1的数据所需的成本，则将数据分流至路径P3，以此类推可将数据分流至路径Pk，若此时ΔR＜R(lV)，则链路映射失败；在此过程中任何时刻，若ΔR≥R(lV)，则表示映射成功，终止算法。