Joint Cell Selection and Resource Allocation Games with Backhaul Constraints
针对回程受限无线网络，提出用势博弈建模用户关联与资源分配，以低复杂度逼近最优解并实现计算负载均衡。
2025-01-26 cs.NI
Dynamic Resource Allocation in Next Generation Cellular Networks with Full-Duplex Self-backhauls
随着小小区网络的密集部署，用于小小区基站（SBS）的低成本回程方案引起了极大的关注。使用蜂窝通信技术的自回程被认为是有前途的解决方案。虽然已经在小小区网络中的自回程方面做了一些出色的工作，但是其中的大多数没有考虑全双工（FD）和大规模多输入多输出（MIMO）技术的最新进展。在本文中，我们提出了一个自回程方案的小小区网络相结合的FD和大规模MIMO技术。在我们提出的方案中，宏基站（MBS）配备了大量的MIMO天线，和SBS具有FD通信能力。通过将SBS视为\textit{special}宏用户，可以实现用户的接入链路和SBS的回程链路在同一频率上的同时传输。此外，考虑到层间和层内干扰的存在，我们制定的MBS和SBS的功率分配问题作为一个优化问题。由于功率分配问题是一个非凸问题，我们通过逐次凸逼近法（SCAM）和变量变换将原问题转化为一个凸规划差分（DCP），然后使用基于约束凹凸过程（CCCP）的迭代算法求解。最后，在不同的系统配置下进行了大量的仿真，以验证所提出的方案的有效性。
2016-11-19 cs.NI
A Comprehensive Study of Virtual Machine and Container Based Core Network Components Migration in OpenROADM SDN-Enabled Network
随着对开放性、灵活性和货币化需求的增加，移动网络功能的网络功能虚拟化（NFV）已经成为大多数移动网络运营商的拥抱因素。早期报告的虚拟化演进分组核心（EPC）（4G LTE和5G非独立移动网络的核心网络组件）的现场部署反映了这一增长趋势。为了最好地满足云环境中的电源管理、负载均衡和容错的要求，必须对这些虚拟化组件进行实时迁移。感兴趣的虚拟化平台包括虚拟机（VM）和容器，后者提供更轻量级的特性。本文的第一个贡献是实现了一些自定义功能，这些功能可以迁移支持虚拟化EPC组件的容器。目前基于CRIU的Docker Container迁移并不完全支持移动网络协议栈。CRIU扩展，以支持移动网络协议栈，因此需要和描述的文件。第二个贡献是一个实验为基础的全面分析，在两个回程网络设置和两个虚拟化技术的实时迁移。这两种回程网络设置分别是由CloudLab提供的设置和基于可编程光网络测试平台的设置，该测试平台使用OpenROADM密集波分复用（DWDM）设备。本文比较了基于OpenAirInterface（OAI）的容器化EPC组件的建议实现与利用VM的实现的迁移性能，运行在OpenStack中。所提出的实验比较考虑了多个系统参数和配置、虚拟化EPC组件的图像大小、网络特性以及OpenROADM回程网络上的信号传播时间。
2021-08-27 cs.NI
Resource Allocation and Power Control in Cooperative Small Cell Networks in Frequency Selective Channels with Backhaul Constraint
基于正交频分复用，在具有有限回程容量的协作多用户下行链路小小区网络中，针对比例公平性最大化，解决了联合资源分配（RA）、用户关联（UA）和功率控制（PC）问题。以前的研究已经放松了每资源块（RB）RA和UA问题的连续优化问题的基础上，长期的信号噪声比，因为原来的问题是一个组合NP-难问题。我们解决了原来的每RB RA和UA的问题，以获得一个接近最优的解决方案，可行的复杂性。我们发现，传统的对偶问题的方法RA不能找到满足传统的KKT条件的解决方案。然而，受对偶问题方法的启发，我们推导出所考虑的RA，UA和PC问题的一阶最优性条件，并提出了一种序列优化方法来寻找解决方案。整个方案可以实现可行的复杂性，即使有大量的系统参数。数值结果表明，在低回程容量时，该算法的公平性接近其外边界，且回程容量不受限制;在高回程容量时，该算法的公平性接近精心设计的遗传算法的公平性，且遗传算法具有多代但没有回程约束.
2018-08-12 cs.NI
Max-Min Fair Resource Allocation in Millimetre-Wave Backhauls
预计5G移动网络将提供普遍的高速无线连接，以支持越来越多的资源密集型用户应用。因此，网络超密集化成为必要，尽管连接到互联网的数万个基站是不平凡的，特别是在光纤部署困难和昂贵的城市场景中。毫米波（mm波）频谱是用于廉价的多Gbps无线回程的有希望的候选者，但是利用该频带进行有效的多跳数据通信是具有挑战性的。特别地，非常窄的发送/接收波束的资源分配和调度需要克服终端耳聋和链路阻塞问题，同时管理当流遇到不相似的竞争并且穿过具有异构质量的不同数量的链路时出现的公平性问题。在本文中，我们提出了WiHaul，空中时间分配和调度机制，克服了这些挑战，具体到多跳毫米波网络，保证最大最小的公平性之间的流量，并确保整体可用的回程资源得到充分利用。我们评估建议的WiHaul计划在广泛的实际网络条件下，并证明高达5倍的个人吞吐量增益和五倍的改善，在可测量的公平性，在最近的毫米波调度解决方案。
2019-04-10 cs.NI
SDN-Based Resource Allocation in MPLS Networks: A Hybrid Approach
当前网络流量的高度动态性使得网络管理人员能够利用称为SDN的最先进范例的灵活性。以这种方式，对SDN-MPLS的混合网络的兴趣越来越大。提出了一种新的SDN-MPLS网络流量工程体系结构。为此，OpenFlow使能的交换机应用在网络的边缘，以提高流级管理的灵活性，而MPLS路由器被认为是网络的核心，使该方案适用于现有的MPLS网络。该方案将数据流重新分配到标签交换路径上，充分利用了网络资源。在流级重路由不足的情况下，该方案重新计算并重新创建正在进行的LSP。为此，我们在数学上制定两个优化问题：i）流重新路由，和，ii）LSP重建，并提出了一个启发式算法，以提高该计划的性能。我们的实验结果表明，所提出的混合SDN-MPLS架构的流量工程优于传统部署的MPLS网络的效率。
2018-03-30 cs.NI
Distributed Virtual Resource Allocation in Small Cell Networks with Full Duplex Self-backhauls and Virtualization
无线网络虚拟化已经引起了学术界和工业界的极大关注。用于下一代无线网络的另一新兴技术是带内全双工（FD）通信。由于其有前途的性能，FD通信已被认为是实现小小区自回程的有效方式。本文将无线虚拟化技术引入到小小区网络中，提出了一种具有FD自回传功能的虚拟化小小区网络架构。我们将具有FD自回程的虚拟化小小区网络中的虚拟资源分配问题表示为优化问题。由于该问题是一个混合的组合非凸优化问题，其计算复杂性很高。此外，集中式方案可能遭受信令开销、过时的动态信息和可扩展性问题。为了有效地解决这个问题，我们把原问题分成两个子问题。对于第一个子问题，我们将其转化为一个凸优化问题，然后用一个基于交替方向乘子法（ADMM）的分布式算法求解。第二子问题是凸问题，可以由每个基础设施提供商解决。大量的仿真进行了不同的系统配置，以显示所提出的方案的有效性。
2015-10-20 cs.NI
Backhaul-Aware User Association and Resource Allocation for Energy-Constrained HetNets
可再生能源或混合能源驱动的异构网络（HetNets）越来越受到关注。在本文中，集中回程感知联合用户关联和资源分配这类HetNet，我们制定了一个在线优化问题，以最大化反映比例公平的网络效用。由于用户关联和资源分配不仅在基站（BS）的资源消耗上紧密耦合，而且在其可用能量和回程的约束下紧密耦合，因此很难获得封闭形式的解。因此，我们通过使用一些分解方法来分布式地解决问题。具体地说，首先，我们采用原始分解方法，将原问题分解为一个较低层次的每个基站的资源分配问题，和一个较高层次的用户关联问题。对于最优的资源分配，我们证明了一个基站分配相等的归一化资源或提供相等的长期服务速率给它的服务用户。然后，利用拉格朗日对偶分解方法解决用户关联问题，并提出了一种完全分布式的算法。此外，应用次梯度法的结果，我们证明了所提出的分布式算法的收敛性。此外，为了有效地和可靠地将所提出的算法应用到未来的无线网络与一个非常密集的BS部署，我们设计了一个虚拟的用户关联和资源分配方案的基础上的软件定义网络架构。最后，数值实验结果验证了算法的收敛性，并在网络效用、负载均衡和用户公平性等方面得到了显著改善。
2016-03-08 cs.NI
On SDN-Enabled Online and Dynamic Bandwidth Allocation for Stream Analytics
基于云的分布式流数据分析中的数据通信通常涉及并行和流水线TCP流的集合。由于标准TCP拥塞控制机制被设计用于在竞争流之间实现“公平性”并且对于应用层上下文是不可知的，因此在穿过瓶颈链路的一组TCP流之间的带宽分配通常导致次优的应用层性能测量，例如，流处理吞吐量或平均元组完成等待时间。受此启发，并在软件定义网络（SDN）技术快速发展的背景下，我们重新研究了带宽分配问题的设计空间，并提出了一个跨层框架，该框架利用从应用层获得的附加信息，并提供了对飞行和动态带宽调整算法，帮助流分析应用程序在运行时实现更好的性能。我们实现了一个原型的跨层带宽分配框架的基础上流行的开源分布式流处理平台，Apache风暴，与OpenDaylight控制器，并进行了广泛的实验与现实世界的分析工作负载上的本地集群由10个工作站互连的SDN启用的交换机。实验结果清楚地验证了我们提出的框架和算法的有效性和效率。
2019-08-07 cs.NI
Path Selection and Rate Allocation in Self-Backhauled mmWave Networks
我们研究了自回传毫米波（mmWave）网络中的多跳调度问题。由于毫米波链路的高路径损耗和阻塞，需要仔细选择宏基站与预期用户之间经由全双工小小区的多跳路径。本文解决的基本问题：如何选择最佳路径，以及如何分配这些路径的延迟约束率。为了回答这个问题，我们提出了一种新的系统设计，其中考虑了毫米波特定的信道变化和网络动态。该问题被转换为一个网络效用最大化受有界延迟约束和网络稳定性。所研究的问题被解耦为：（i）路径选择和（ii）速率分配，从而学习最佳路径是通过一个强化学习算法完成的，和速率分配是通过应用连续凸逼近方法来解决的。通过数值结果，我们的方法确保了可靠的通信，保证概率为99.9999%，与基线相比，延迟减少了50.64%和92.9%。
2018-04-26 cs.NI
Managing IEC 61850 Message Exchange for SDN-Controlled Cognitive Communication Resource Allocation in the Smart Grid
IEC 61850标准主要用于智能电网（SG）环境中，主要是因为它能够解决通信，互操作性和迁移问题。IEC 61850目前针对变电站内部通信。然而，需要将其用于分布式SG系统，如家庭能量管理系统（HEMS）和高级监控基础设施（AMI）通信，其可能涉及分布式变电站或分布式SG组件。基于IEC 61850的系统需要用于通信的受约束的定时要求，并且常见的方法是分配静态链路带宽资源，这在某些情况下导致过大的尺寸。本文介绍了变电站认知通信资源管理（IC 2 RM），其目的是管理IEC消息的带宽分配，使用认知方法进行配置，并使用SDN/OpenFlow进行部署。通过为IEC消息动态部署带宽，IC 2 RM优化SG变电站和系统之间的链路，并潜在地降低运营成本（OPEX）。
2020-01-01 cs.NI
Fronthaul-Aware Software-Defined Wireless Networks: Resource Allocation and User Scheduling
软件定义网络（SDN）提供了一种灵活且可编程的方式来通过控制-数据平面分离来优化无线电接入网络。然而，要想获得无线SDN的好处，关键在于充分利用有限的无线前传容量。在这项工作中，前端感知的资源分配和用户调度问题进行了研究。为此，提出了一种双时标前传感知SDN控制机制，其中控制器通过在长时标中强制执行粗略相关均衡来最大化时间平均网络吞吐量。随后，利用控制器的建议，每个基站在短时间尺度内使用李雅普诺夫随机优化来调度其用户，即，在每个时间段。仿真结果表明，在SDN控制器的帮助下，网络吞吐量显著提高，延迟降低高达40%。此外，对于更密集的网络部署，收益更为明显。
2017-10-30 cs.NI
Joint Routing, Resource Allocation, and Energy Optimization for Integrated Access and Backhaul with Open RAN
Northeastern University（东北大学）；Technology Innovation Institute Abu Dhabi, United Arab Emirates（阿联酋技术研究所）
本文针对6G网络中移动运营商面临的多样化需求与能耗问题，提出面向IAB网络的联合路由与资源分配优化方法，通过能量最小化和吞吐量最大化双目标模型，结合O-RAN架构闭环控制框架，验证了在米兰市开放数据基础上的优化效果。
2026-04-29 cs.NI
Joint Power Allocation and Caching Optimization in Fiber-Wireless Access Networks
光纤-无线（FiWi）接入网络由于大容量光纤回程和无处不在的无线前端的互补优势而得到广泛部署。为了满足对带宽需求量大的应用的日益增长的需求，接入点（AP）被密集地部署，并且针对更高的数据率已经发布了新的无线网络标准。因此，FiWi接入网络中的光纤回程仍然面临着输入带宽容量紧缩。在本文中，我们涉及高速缓存FiWi接入网络，以应付光纤回程瓶颈，提高网络吞吐量。另一方面，功率消耗是无线接入网络中的重要问题。由于无线接入网络中的功率预算和光纤回程的带宽都受到限制，因此，适当地利用用于缓存的功率和用于无线传输的功率来实现最佳系统性能是具有挑战性的。为了解决这一挑战，我们制定了下行链路无线接入吞吐量最大化问题，通过联合考虑在FiWi接入网络的功率分配和缓存策略。为了解决这个问题，首先，我们提出了体积可调回程约束注水法（VABWF）推导出最优无线传输功率分配的表达式。然后，我们将问题转化为一个多选择背包问题（MCKP），并提出了一个动态规划算法来寻找MCKP问题的最优解。仿真结果表明，在不同FiWi接入网络场景下，该算法的系统吞吐量明显优于现有算法.
2018-12-29 cs.NI
A Generic Framework for Task Offloading in mmWave MEC Backhaul Networks
随着毫米波（mmWave）通信技术的出现，移动回程网络的容量可以显著增加。另一方面，移动边缘计算（MEC）提供了适当的基础设施来卸载延迟敏感的任务。然而，MEC服务器中的资源量通常是有限的。因此，重要的是通过优化回程带宽和边缘服务器资源分配来智能地管理MEC任务卸载，以便减少卸载的任务的总体延迟。本文研究了MEC环境中的任务分配问题，其中毫米波技术用于回程网络。我们制定了一个混合的非线性规划（MINLP）的目标，以最小化总的任务服务时间。其目标是确定优化的网络拓扑，识别哪个服务器用于处理给定的卸载任务，找到每个用户任务的路径，并确定在毫米波回程链路上分配给每个任务的带宽。因为这个问题很难解决，我们开发了一个两步走的方法。首先，优化求解确定网络拓扑和路由路径的混合整数线性规划（MILP）。然后，分配给每个用户任务的带宽的分数进行优化，通过解决一个准凸问题。数值结果表明，所获得的拓扑结构和路由路径选择的情况下，优化带宽分配显着提高了总的服务时间，特别是带宽密集型任务。
2018-10-03 cs.NI
BFT Protocols for Heterogeneous Resource Allocations in Distributed SDN Control Plane
分布式软件定义网络（SDN）控制器旨在解决单点故障问题并提高控制平面的可扩展性。然而，拜占庭和故障控制器可能会强制执行不正确的配置，从而危及控制平面的正确性。过去已经提出了依赖于复制状态机（RSM）执行的多个拜占庭容错（BFT）方法来满足这个问题。然而，这种解决方案的可扩展性有限。此外，分布式控制器的状态进展和转发设备的外部重新配置的一致性之间的相互作用还没有得到彻底的研究。在这项工作中，我们提出了一个基于协议和执行组的方法，以增加BFT启用分布式SDN控制平面的整体吞吐量。我们采用了一个经过验证的基于排序的BFT协议，并介绍了两个优化的BFT协议，保持一致的协议，因果关系和活性属性。提出了一种状态散列方法，确保因果有序的开关重新配置，使机会主义的RSM执行，而不依赖于严格的排序。所提出的设计实现和验证两个现实的拓扑结构，路径计算应用程序和一组KPI：交换机重新配置（响应）时间，信令开销，和接受率。我们显示了一个明显的减少系统的响应时间和通信开销与所提出的模型相比，一个国家的最先进的方法。
2019-02-22 cs.NI
Joint Path Selection and Rate Allocation Framework for 5G Self-Backhauled mmWave Networks
由于严重的路径损耗和不可靠的传输在长距离在较高的频段，我们研究的多跳自回程毫米波（mmWave）网络的路径选择和速率分配的问题。启用多跳毫米波传输提出了一个潜在的问题，增加延迟，因此，在这项工作中，我们的目标是解决的基本问题：如何选择最好的多跳路径，以及如何分配速率在这些路径的延迟约束？在这方面，我们提出了一种新的系统设计，它利用多天线分集，毫米波带宽，和业务拆分技术，以改善下行链路传输。所研究的问题是铸造作为一个网络效用最大化，受延迟上界约束，网络稳定性，网络动态。通过利用随机优化，该问题被解耦为：路径选择和速率分配子问题，从而提出了一个框架，选择最佳路径使用强化学习技术。此外，速率分配是一个非凸规划，它被转化为一个凸的，通过使用逐次凸逼近方法。通过数学分析，我们提供了一个全面的性能分析和收敛性证明所提出的解决方案。数值结果表明，我们的方法确保了可靠的通信，保证概率高达$99.9999\%$，并减少了$50.64\%$和$92.9\%$相比，基线模型的延迟。此外，结果显示了延迟和网络到达率之间的关键权衡。
2019-03-07 cs.NI
Isolating SDN Control Traffic with Layer-2 Slicing in 6TiSCH Industrial IoT Networks
IEEE 802.15.4-2015时间调度信道跳变（TSCH）和IETF 6 TiSCH工作组（WG）中的最近标准化努力旨在提供跨受限物联网（IoT）网络的确定性通信和资源的高效分配，特别是在工业IoT（IIoT）场景中。在6 TiSCH中，软件定义网络（SDN）已被确定为在许多关键情况下提供集中控制的手段。然而，在低功耗和有损网络（LLN）中实现集中式SDN架构面临着相当大的挑战：不仅控制器流量由于不可靠的链路和网络争用而受到抖动，而且SDN产生的开销可能严重影响其他流量的性能。本文提出使用6 TiSCH轨道，一种用于跨TSCH网络创建专用转发路径的第2层切片机制，以隔离SDN控制开销。这不仅可以防止控制流量影响其他数据流的性能，而且6 TiSCH轨道的属性允许确定性的低延迟SDN控制器通信。使用我们自己的轻量级SDN实现Contiki操作系统，我们首先展示了SDN控制流量的应用程序数据流通过6 TiSCH网络的影响。然后，我们表明，通过沿着SDN控制路径分配专用资源来切片网络，跟踪提供了一种有效的手段来减轻IEEE 802.15.4-2015 TSCH网络中SDN控制开销的成本。
2019-05-29 cs.NI
Joint Scheduling and Resource Allocation in mmWave IAB Networks Using Deep RL
提出基于深度强化学习的框架，结合贪婪DDQN调度器与多智能体DDQN分配器，解决动态mmWave IAB网络中的联合链路调度与资源切片问题，实现高调度准确率与吞吐量提升。
2025-08-11 cs.NI
Wireless Networks with Cache-Enabled and Backhaul-Limited Aerial Base Stations
使用空中基站（ABS）是一种很有前途的方法，以提高未来的无线网络的敏捷性和灵活性。ABS可以通过将供应转向需求来改善网络的覆盖和/或容量。在网络中部署ABS提出了若干挑战，例如找到将网络目标考虑在内的ABS的有效3D放置。另一个挑战是ABS的有限的无线回程容量，并且因此可能导致更高的延迟。内容缓存被提出来缓解回程拥塞和减少延迟。我们认为，由于不同的位置相关的路径损耗值和定义两组用户（延迟容忍和延迟敏感）不同的数据率的要求，ABS的回程容量有限。我们研究的问题，联合确定回程感知的3D布局ABS，用户BS协会和相应的带宽分配，同时最大限度地减少总下行链路发射功率。提出的迭代算法应用了一种分解方法。首先，使用半定松弛和坐标下降方法找到ABS的3D位置，然后优化用户-BS关联和带宽分配。仿真结果表明了该算法的有效性，并提供洞察业务分布和内容缓存的ABS的发射功率和回程使用的影响。
2020-07-31 cs.NI
SDN-Based Resource Management for Autonomous Vehicular Networks: A Multi-Access Edge Computing Approach
由于用于数据传播的通信流量增加以及自动驾驶车辆上的计算/存储任务数量增加，使得在自动驾驶车辆（AV）之间实现高清（HD）地图辅助协作驾驶以提高导航安全性面临技术挑战。在本文中，提出了一种结合多访问边缘计算（MEC）和软件定义网络（SDN）的新架构，以实现灵活的资源管理和增强的资源利用率。利用MEC，可以实现多种无线接入技术的互通，以利用宽范围的无线电频谱上的分集增益，同时，AV的计算/存储任务由服务器和其他AV协同处理。此外，通过在每个云计算和MEC服务器处启用SDN和网络功能虚拟化（NFV）控制模块，提出了有效的资源分配框架以增强不同网络基础设施之间的全局资源共享。最后通过一个案例分析来验证所提出的资源分配框架的有效性。
2018-09-24 cs.NI
Uplink Power Control in Integrated Access and Backhaul Networks
集成接入和回程（IAB）网络是一种新型的无线电接入网络（RAN）解决方案，可实现5G及以后的网络致密化。在本文中，我们使用功率控制与资源分配算法相结合，以开发高效的IAB网络与高服务覆盖。特别地，我们开发了一种基于遗传算法的解决方案，用于用户设备和IAB节点的功率控制，使得网络上行链路服务覆盖概率最大化。最后，结合毫米波信道模型，研究了最小数据率要求、覆盖距离和发射功率等参数对网络性能的影响。如我们所示，一个功率分配方案与良好的调整参数可以大大提高IAB网络的上行链路性能。此外，利用毫米波通信和适当的网络部署，干扰对服务覆盖概率的影响可以忽略不计。
2021-10-14 cs.NI
User Association and Bandwidth Allocation for Terrestrial and Aerial Base Stations with Backhaul Considerations
无人机基站（DBS）可以通过在需要时将供应转向需求来增强网络覆盖和区域容量。这种自由度对于具有极端需求的未来应用特别有用，例如超可靠和低延迟通信（uRLLC）。然而，DBS的部署可能面临若干挑战。一个问题是找到这样的BS的3D放置以满足系统的动态要求。其次，可靠的无线回程链路的可用性和相关的资源分配是应该考虑的主要问题。最后，由于基站的移动性，用户与基站的关联成为一个复杂的问题。在本文中，我们考虑了一个宏BS（MBS）和几个DBS，依赖于无线链路的MBS回程。考虑到常规和uRLLC用户，我们提出了一种算法，以找到有效的三维位置的DBS除了用户BS的关联和无线回程带宽分配，以最大限度地提高用户的总和对数率。为此，采用分解方法来首先找到用户-BS关联和带宽分配。然后使用启发式粒子群优化算法更新DBS位置。仿真结果表明了该方法的有效性，并提供了有用的见解的流量分布和天线波束宽度的影响。
2017-09-15 cs.NI math.OC
Learning Hierarchical Resource Allocation and Multi-agent Coordination of 5G mobile IAB Nodes
我们考虑一个动态的毫米波网络集成接入和回程，移动中继节点移动到自动重新配置的无线回程。具体来说，我们专注于带内中继网络，进行接入和回程链路在同一频带上的同信道干扰的严重限制。在此背景下，我们共同研究动态中继节点定位，用户关联，回程容量分配的复杂问题。为了解决这个问题，有限的复杂性，我们采用了一个分层的多智能体强化与两级结构。高级策略动态地协调移动中继节点，为低级策略定义回程配置，低级策略联合地将用户设备分配给每个中继并相应地分配回程容量。由此产生的解决方案自动适应接入和回程网络的用户数量的变化，流量分布，和信道的变化。数值结果表明，我们提出的解决方案的分层学习过程的收敛性方面的有效性。与基线方法相比，它还提供了显着的回程容量和网络总速率增加（高达3.5倍）。
2023-02-15 cs.MA cs.NI
Software-Defined Network Controlled Switching between Millimeter Wave and Terahertz Small Cells
小型基站是一种经济有效的方式，可以可靠地扩大网络覆盖范围，并为最终用户提供显着增加的容量。毫米波（mmWave）和太赫兹（THz）频率下的超高带宽可以有效地实现小型蜂窝中的短距离无线接入链路，从而实现无人驾驶汽车、数据回传和超高清信息娱乐服务等潜在用例。本文描述了一种新的软件定义网络（SDN）框架，用于配备能够在THz和mmWave频段之间动态切换的收发器的车辆。我们提出了一种新的SDN控制的准入政策，优先之间的毫米波和太赫兹小小区，容纳不对称的上行链路/下行链路流量，执行错误恢复和处理不同的链路状态，由于沿实际车辆路径的运动而产生的。然后，我们分析得出这样一个小小区网络的容量，通过占这两个频段，相对距离和给定的收发器对之间的接触时间的独特的信道特性。然后，我们制定的最佳程序调度多辆车在一个给定的基础设施塔，关于实际的道路拥堵情况。最优调度的搜索被证明是一个NP难问题。因此，我们设计了一个计算上可行的多项式时间调度算法，在SDN控制器上运行，并将其性能与最佳过程和随机接入进行比较。此外，我们提出了一个基于模拟的案例研究，在波士顿市的数据中心回程的用例，以展示我们的方法的好处。
2017-02-09 cs.NI
Fronthaul-Aware Software-Defined Joint Resource Allocation and User Scheduling for 5G Networks
软件定义网络（SDN）是在中央控制器的协助下将控制平面和数据平面解耦以创建灵活敏捷的网络的概念。然而，SDN的性能在很大程度上取决于前传的限制，这些限制在现有文献中没有充分讨论。针对带内无线前传约束的5G无线网络，提出了一种前传感知的软件定义资源分配机制。考虑到前传容量，控制器通过实施粗相关均衡（CCE）和激励基站（BS）本地优化其决策，以确保移动用户（MU）的服务质量（QoS）要求，最大化的时间平均网络吞吐量。通过结合李雅普诺夫随机优化和博弈论的工具，我们提出了一种双时标方法，其中控制器给出建议，即，具有低干扰的子载波，而BS在每个时隙中调度它们自己的MU并分配可用资源。数值结果表明，相当大的吞吐量增强和延迟减少非SDN网络基线。
2016-12-23 cs.NI
An SDN-IoT-based Framework for Future Smart Cities: Addressing Perspective
在本章中，我们提出并讨论了一个基于软件定义网络（SDN）的未来智慧城市框架。它还包括分布式寻址方案，以便于动态地向智能城市中的设备分配地址。该框架是动态的，并且可以通过集中控制单元添加和省略模块而不干扰框架的其他组件，并且可以相应地更新其他模块。在所提出的寻址方案中，新的物联网（IoT）设备将从其现有的相邻对等设备之一接收IP地址。这允许城市中的设备充当代理，并从自己的IP地址生成一组唯一的IP地址，然后可以将其分配给新（加入）设备;因此，减少了寻址开销和延迟，并避免了在地址分配过程中发送广播消息的需要。因此，它为物联网设备实现了可观的带宽和能源节省。
2020-07-22 cs.NI
T-s3ra: traffic-aware scheduling for secure slicing and resource allocation in sdn/nfv enabled 5g networks
网络切片和资源分配在软件定义网络（SDN）/网络功能虚拟化（NFV）辅助的5G网络中起着关键作用。在5G通信中，业务速率很高，需要高数据速率和低延迟。深度学习是克服这些限制的潜在解决方案。安全切片避免了资源浪费;然而，DDoS攻击者可以利用切片网络。因此，我们专注于大规模网络流量下的资源分配安全切片。提出了用于SDN/NFV使能的5G网络上的安全切片和资源分配的调度感知。在这种方法（T-S3 RA）中，使用具有基于密码的密钥导出函数的布尔逻辑来认证用户设备。流量在5G接入点中进行调度，并分别使用SliceNet和HopFieldNet等深度学习模型实现安全的网络切片和资源分配。为了预测DDoS攻击者，我们计算Renyi熵进行数据包分类。实验进行了使用网络模拟器与250个节点的网络拓扑。使用吞吐量、延迟、数据包传输率、数据包丢失率、切片容量、带宽消耗和切片接受率等指标评估性能。T-S3 RA在三个具有不同要求的5G用例中实现，包括大规模机器类型通信，超可靠低延迟通信和增强的移动宽带。
2021-07-11 cs.NI eess.SP
Optimization-in-the-Loop for Energy-Efficient 5G
我们考虑5G系统中的节能网络管理问题，其中回程和前传节点具有网络和计算能力。我们设计了一个优化模型，该模型考虑了5G回程和前传的主要特征，并联合解决了（i）节点开关，（ii）VNF放置和（iii）流量路由的问题。我们在SDN控制器和NFV编排器之上的应用程序中实现了优化模块，从而能够根据当前网络条件快速做出高质量的决策。最后，我们验证和测试我们的计划与现实世界的功耗，网络拓扑结构和流量需求，评估其性能以及系统的总功耗的主要贡献的相对重要性。
2018-04-14 cs.NI
Scheduling and Power Allocation in Self-Backhauled Full Duplex Small Cells
全双工（FD）通信通过在相同频带上同时发送和接收来提高频谱效率，是满足下一代无线网络需求的有前景的技术。在本文中，我们考虑应用这种FD通信自回程的小小区。我们考虑具有FD能力的小小区基站（BS）被具有FD能力的宏小区BS无线地回传。FD通信使得能够在小型小区BS处同时进行回程和接入传输，这减少了对在接入和回程之间正交化所分配的频谱的需要。然而，在这样的同时操作中，所有链路经历较高的干扰，这显著抑制了FD操作的增益。我们提出了一种干扰感知调度方法，以最大限度地提高在上行链路和下行链路方向上的多个UE的FD增益，同时保持所有UE之间的公平性水平。它联合调度适当的链路和业务的背压算法的基础上，并分配适当的传输功率调度的链路使用几何规划。我们的仿真结果表明，所提出的调度器的小型小区的吞吐量几乎翻了一番相比，传统的半双工自回程。
2017-02-03 cs.IT cs.NI math.IT
Computation Offloading and Resource Allocation for Backhaul Limited Cooperative MEC Systems
在本文中，我们联合优化计算卸载和资源分配，以最小化的所有移动用户的能量消耗的加权和的回程限制合作MEC系统与多个雾服务器。考虑到部分卸载策略和TDMA传输在每个基站，底层的优化问题的约束最大的任务延迟和有限的计算资源在移动用户和雾服务器是非凸的。我们建议凸化的问题，利用一些优化变量之间的关系，提出了一个最优算法来解决由此产生的问题。然后，我们提出的数值结果表明，我们提出的设计相比，传统的设计，不利用雾服务器之间的合作和贪心算法的显着收益。
2019-06-23 cs.DC cs.NI cs.SY
Energy-efficient PON-based Backhaul Connectivity for a VLC-enabled Indoor Fog Computing Environment
本文提出一种基于PON的节能回传架构以支持室内VLC雾计算，通过MILP模型优化资源分配，相比S&L和集中式云处理分别实现82%和93%的能效提升，并引入多节点任务拆分与楼宇间架构以缓解瓶颈。
2025-08-13 cs.NI
Wireless Backhaul in 5G and Beyond: Issues, Challenges and Opportunities
随着无人机（UAV）、高空平台站（HAPS）、毫米波（mmWave）频率、大规模多输入多输出（mMIMO）和波束成形等新技术的引入，无线回程有望成为5G网络不可或缺的一部分。虽然这个概念并不新鲜，但与光纤回程相比，它在性能方面存在缺陷。然而，有了这些新技术，光纤不再是回程的最重要技术。随着网络密度的增加，无线回程已成为强制性的使用。如果要有效地使用无线回程，仍然存在需要解决的挑战。资源分配、部署、调度、功率管理和能量效率是这些问题中的一些。无线回程也是新技术的推动者，并显着改进了一些现有技术。仅举几例，农村连接，卫星通信和移动边缘计算是无线回程作为推动者的一些概念。具有无线回程的小小区使用提出了不同的安全挑战。蜂窝网络的管理机构正在进行标准化工作，特别是针对集成回程（IAB）概念，并且简要地提及这一点。最后，无线回程也预计将成为5G网络的重要组成部分，而新开发的概念，如无蜂窝网络，超大规模MIMO和极密集网络也显示了这一趋势。在本次调查中，我们介绍了5G中无线回程的上述问题、挑战、机遇和应用，同时简要介绍了5G之后无线回程的相关概念以及安全和标准化问题。
2021-07-20 cs.NI
Improving Resource Allocation in Software-Defined Networks using Clustering
软件定义网络（SDN）是简化实施和网络操作的巨大发展，降低了成本，使网络可编程。虽然SDN是解决以前一些问题的合适选择，但它们与任何其他新技术一样存在一些挑战。网络中的资源分配和均衡控制是该技术面临的主要挑战之一，本文对此进行了研究。在这项研究中，提出了一种新的方法来改善网络中的内存资源分配使用负载分布集群。由于在所提出的方法中，K-mean++算法用于聚类，集群的负载均衡可以用来保持网络的负载平衡。在所提出的方法中，具有较高的召回率的数据被传输到高质量的集群中的平均集线器数量和较低的平均延迟之间的服务器和用户。在所提出的方法中，通过增加簇的数量，在网络中创建更高的内存。
2019-09-27 cs.NI
DELMU: A Deep Learning Approach to Maximising the Utility of Virtualised Millimetre-Wave Backhauls
网络可编程性的进步使运营商能够将物理基础设施“切片”成独立的逻辑网络。通过这种方法，每个网络切片都旨在适应日益多样化的服务需求。然而，在未来的5G毫米波回程网络中精确分配资源以优化总网络效用是具有挑战性的。这是因为不同服务的性能通常取决于相互冲突的要求，包括带宽、对延迟的敏感性或所产生的流量的货币价值。在本文中，我们提出了一个通用的速率效用框架切片毫米波回程链路，包括所有已知类型的服务效用，即对数，S形，多项式和线性。然后，我们介绍DELMU，这是一种深度学习解决方案，可以解决优化基于此类实用程序的任意组合的非凸目标函数的复杂性。具体地，通过采用卷积块的堆栈，DELMU可以学习业务需求和可实现的最佳速率分配之间的相关性。我们进一步规范的神经网络通过一个简单的“健全检查”例程，这保证了网络的容量区域和最低服务水平内的流量容许的推断。所提出的方法可以在几分钟内进行训练，然后计算出与最先进的全局优化算法相匹配的速率分配，但速度要快几个数量级。这证实了DELMU的适用性，高度动态的交通制度，我们证明了高达62%的网络效用增益超过基线贪婪的方法。
2018-10-02 cs.NI
Time4: Time for SDN
随着软件定义网络（SDN）的兴起，人们对动态和集中式流量工程的兴趣越来越大，其中从网络范围的角度动态地做出关于转发路径的决策。频繁的路径重新配置可以显著提高网络性能，但应谨慎处理，以最大限度地减少网络更新期间可能发生的中断。在本文中，我们介绍了Time4，一种使用精确时间来协调网络更新的方法。Time4是软件化环境中的一个强大工具，可用于各种网络更新场景。具体来说，我们描述了一组更新的情况下，称为流交换，其中Time4是最佳的更新方法，产生更少的数据包丢失比现有的更新方法。我们定义的无损流分配问题，并正式表明，在频繁的路径分配的环境中，需要同时在多个网络设备的变化是不可避免的。我们提出的设计，实施和评估的Time4启用OpenFlow原型。原型是公开的开源。我们的工作包括对OpenFlow协议的扩展，该协议已被开放网络基金会（ONF）采用，现在包含在OpenFlow 1.5中。我们的实验结果显示了Time4与其他网络更新方法相比的显着优势，并展示了没有Time4是不可行的SDN用例。
2016-02-10 cs.NI
Fast Decision Algorithms for Efficient Access Point Assignment in SDN-Controlled Wireless Access Networks
提出基于网络侧流类型预测的快速决策算法，在SDN控制的无线接入网络中实现近似最优的AP分配，显著降低决策延迟。
2024-03-27 cs.NI
Backhaul-aware Drone Base Station Placement and Resource Management for FSO-based Drone-assisted Mobile Networks
在无人机辅助的移动网络中，无人机安装的基站（DBS）响应性和灵活性地部署在任何感兴趣的地方（POI），例如零星的热点和受灾地区，其中现有的移动网络基础设施无法提供无线覆盖。在本文中，DBS是一种空中基站，用于中继附近的宏基站（MBS）和用户之间的业务。此外，自由空间光学（FSO）被应用作为回程解决方案，以显著增加MBS和DBS之间的回程链路的容量。大多数现有的DBS放置解决方案假设基于FSO的回程链路提供足够的链路容量，这可能不是真的，特别是当DBS远离MBS放置时（例如，> 10公里）或在恶劣的天气条件下。在本文中，我们制定了一个问题，以联合优化带宽分配和DBS的位置，考虑基于FSO的回程链路容量约束。设计了一种回程带宽全位置和DBS布局算法（BROAD），并通过大量的仿真验证了算法的性能。
2022-11-28 cs.NI eess.SP
Throughput Analysis in Cache-enabled Millimeter Wave HetNets with Access and Backhaul Integration
近来，基于毫米波的接入和回程集成异构网络（HetNets）架构（mABHetNets）被设想用于提供高无线容量，由于接入链路和回程链路共享相同的毫米波频谱资源，因此回程链路占用了大的频谱带宽，这阻碍了无线接入容量的提高。为了克服现有mABHetNet中回程频谱占用问题并提高网络吞吐量，我们在基站（BS）处引入缓存。详细地，通过在小型基站（SBS）处缓存流行文件，mABHetNet可以卸载回程链路流量并将冗余回程频谱转移到接入链路以增加网络吞吐量。然而，在SBS中引入缓存也会产生额外的功耗，降低传输功率，这可能会降低网络吞吐量，在本文中，我们研究接入链路和回程链路之间的频谱划分以及缓存分配，以提高mABHetNets的网络吞吐量。与随机几何工具，我们开发了一个分析框架，以表征缓存启用mABHetNets，并获得的信号与干扰加噪声比（SINR）分布在视线（LoS）和非视线（NLoS）路径。然后，我们利用SINR分布来推导平均潜在吞吐量（APT）。大量的数值结果表明，引入缓存可以带来高达80%的APT增益到现有的mABHetNet。
2019-11-11 cs.NI
Joint Energy Efficient and QoS-aware Path Allocation and VNF Placement for Service Function Chaining
服务功能链接（SFC）允许沿着虚拟网络功能（VNF，例如，IDS、防火墙和NAT）。软件定义网络（SDN）解决方案可用于支持SFC，从而降低管理复杂性和运营成本。对于服务和网络提供商来说，最关键的问题之一是减少能耗，这应该在不影响服务的服务质量的情况下实现。在本文中，我们提出了一种新的资源（重新）分配架构，使能源感知SFC基于SDN的网络。为此，我们将VNF放置、VNF到流的分配和流路由的问题建模为优化问题。此后，启发式算法提出了不同的优化问题，以找到在可接受的时间内接近最优的解决方案。所提出的算法的性能进行了数值评估，在现实世界的拓扑结构和各种网络流量模式。结果表明，所提出的启发式算法提供近最优解，而他们的执行时间是适用于现实生活中的网络。
2018-07-12 cs.NI
A Pub/Sub SDN-Integrated Framework for IoT Traffic Orchestration
物联网（IoT）正在发展，日常使用中互联网连接设备的采用不断增长。这种增长不仅会影响网络中其他来源的流量，还会影响IoT设备和应用的通信质量要求，如服务质量（QoS）。随着动态网络管理和动态网络编程技术（如软件定义网络（SDN））的兴起，可以定制流量管理和通信质量要求，以适应利基用例和特性。我们提出了一个发布/订阅QoS感知框架（PSIOT-SDN），该框架编排物联网流量，并在物联网数据聚合器和发布/订阅消费者之间协调网络资源的分配。PSIoT框架允许使用IoT聚合器的发布/订阅编排器的功能进行边缘级QoS控制，此外，还允许通过将SDN功能与带宽分配模型相结合来进行网络级QoS控制，以进行全网IoT流量管理。该框架与SDN的集成使其能够动态地对SDN控制器启用的带宽共享做出反应，从而为物联网流量提供更好的带宽分配和更高的链路利用率。
2019-07-20 cs.DC cs.NI
Backhaul-Aware Optimization of UAV Base Station Location and Bandwidth Allocation for Profit Maximization
无人机基站（UAVBS）被设想为下一代无线通信网络（WCN）的一个组成部分，通过动态地将供应转向需求。现有技术的一个显著缺点是设计了一种WCN，其中面向服务的性能度量（例如，吞吐量）被优化，而不考虑不同的相关决策，例如联合地确定位置和分配资源。在这项研究中，我们解决无人机基站的位置和带宽分配问题一起优化网络的总利润。特别是，一个混合的非线性规划（MINLP）制定，其中一个单一的UAVBS和带宽分配给用户的位置是共同确定的。目标是在不超过回程和接入容量的情况下最大化总利润。假设从特定用户获得的利润是所提供的数据率水平的分段线性函数，其中较高的数据率水平将产生较高的利润。由于MINLP的高复杂性，我们提出了一个有效的启发式算法具有较低的计算复杂性。我们发现，当无人机基站的位置是确定的，资源分配问题可以减少到一个多维二进制背包问题（MBKP），它可以解决在伪多项式时间。为了利用这种结构，通过在搜索算法中求解几个MBKP来确定最优带宽分配。我们测试了我们的算法的性能与两个questistics和MINLP模型解决了商业求解器。我们的数值结果表明，该算法优于其他解决方案的方法，将是一个有前途的工具，以提高网络的总利润。
2020-02-05 cs.IT cs.NI math.IT
Traffic Engineering with Segment Routing: SDN-based Architectural Design and Open Source Implementation
IP运营商网络中的流量工程（TE）是可以从软件定义网络范例中受益的功能之一。通过在逻辑上集中控制网络，可以根据TE目标对每个流的路由进行“编程”。传统的按流路由需要SDN控制器与业务路径中涉及的每个节点之间的直接交互。根据粒度和流的时间属性，这可能导致核心网络节点中需要维护的路由状态量和所需配置流量的可扩展性问题。另一方面，分段路由（SR）是一种新兴的路由方法，其可以简化在网络边界处委托所有配置和每个流状态的路由实施。在这项工作中，我们提出了一个架构，集成了SDN范式与基于SR的TE，我们提供了一个开源的参考实现。我们已经设计并实现了一个简单的TE/SR启发式流量分配，我们展示和讨论的实验结果。
2015-12-16 cs.NI
Joint Design of Access and Backhaul in Densely Deployed MmWave Small Cells
针对毫米波异构蜂窝网络接入与回传吞吐量失衡问题，提出基于多智能体深度强化学习的用户关联与回传资源分配联合优化方法，以适应链路动态并提升长期总吞吐量。
2023-08-17 cs.IT cs.NI math.IT
Exact Resource Allocation for Fair Wireless Relay
针对中继蜂窝网络中的资源分配问题，提出一种线性复杂度的精确方案，实现移动用户间的最大最小公平，显著优于现有方法。
2024-02-05 cs.NI
Max-min Rate Deployment Optimization for Backhaul-limited Robotic Aerial 6G Small Cells
为了克服标称机载基站（ABS）有限的机载电池问题，我们正在探索使用机器人机载基站（RABS）与能量中性抓终端执行器，能够自主栖息在高大的城市地貌。具体来说，本文研究了一个异构网络（HetNet）的辅助下，移动RABS作为一个小小区，连接到一个宏基站（MBS）通过有限容量的无线回程链路，这可以被视为另一个主要的挑战。为了充分利用RABS的移动性带来的潜在增益，通过联合优化RABS部署、用户关联和子载波分配，使所有用户之间的最小速率最大化。这个问题最初被公式化为一个二元多项式优化（BPO）问题。在将其转化为非凸二次约束二次规划（QCQP）问题后，提出了一种基于半定松弛（SDR）的探试法，在多项式时间内获得高质量的解.仿真结果表明，部署RABS作为小小区可以使最小数据率最多提高95.43%，平均提高33.97%，并且所提出的SDR启发式算法明显优于线性松弛（LR）基线方法。
2022-05-07 cs.NI
Real-Time Fair Resource Allocation in Distributed Software Defined Networks
计算机网络的性能依赖于带宽如何在不同的流之间共享。公平的资源分配是一个具有挑战性的问题，特别是当流量随着时间的推移而变化时，为了解决这个问题，带宽共享技术，快速反应的流量波动是感兴趣的，特别是在大规模的设置与数百个节点和数千个流。在这种情况下，我们提出了一种分布式算法，解决了公平的资源分配问题，在分布式SDN控制架构。我们的算法不断产生一系列的资源分配解决方案收敛到公平分配，同时始终保持可行的，标准的原始-对偶分解方法往往缺乏的属性。由于所有计算机密集型操作的分布，我们证明了我们可以实时的【形】处理大型实例。
2017-11-27 cs.NI
Virtual Network Migration on the GENI Wide-Area SDN-Enabled Infrastructure
虚拟网络（VN）包含分配给网络底层中的底层物理资源的虚拟节点和链路的集合。VN迁移是将VN的逻辑拓扑重新映射到一组新的物理资源以提供故障恢复、节能或防御攻击的过程。提供对正在运行的应用程序透明的VN迁移是一项重大挑战。有效的迁移机制高度依赖于部署在物理基底中的技术。之前的工作考虑了数据中心和PlanetLab基础设施中的迁移。然而，很少有针对SDN启用广域网环境的努力-未来网络基础设施的重要组成部分。在这项工作中，我们有兴趣在设计，实施和评估的VN迁移在GENI作为这样一个未来的网络的一个工作例子。我们确定并提出技术，以解决关键的挑战：迁移过程中的资源的动态分配，管理主机连接到VN，流表迁移序列，以尽量减少数据包丢失。我们发现，GENI的虚拟化架构使得透明和高效的迁移具有挑战性。我们建议的替代品，可能会在GENI中采用，是值得采用的虚拟网络提供商，以促进迁移。
2017-01-06 cs.NI
Integrated Access and Backhaul via Satellites
本文针对5G-NR中IAB标准未覆盖非地面网络的问题，分析了卫星IAB的兼容性与适配需求，通过LEO卫星带内IAB案例研究验证了可行性，对比了不同双工模式和带宽分配方案的性能。
2023-06-19 cs.NI eess.SP
Energy Efficient SDN and SDR Joint Adaptation of CPU Utilization Based on Experimental Data Analytics
在本文中，我们提出了一种混合软件架构的网络功能虚拟化（NFV），其中软件定义网络（SDN）和软件定义无线电（SDR）组件集成，形成一个基于云的通信系统。我们分析了OpenIreland测试平台中不同参数设置和NFV架构用例场景的CPU利用率和功耗。实验结果显示了SDN数据平面交换和SDR在CPU利用率和并行化方面的不同行为，这为将它们集成到基于云的系统中时的处理聚合和节能提供了见解。然后，我们提出了一个节能方案，灵活的CPU分配，可以降低系统的整体功耗。我们的结果表明，与单独部署SDN和SDR的传统方案相比，我们提出的NFV架构及其节能方案可以节省高达20%的功耗。
2023-02-03 cs.AR cs.NI
Dynamic SDN-based Radio Access Network Slicing with Deep Reinforcement Learning for URLLC and eMBB Services
无线接入网（RAN）切片是使5G网络能够支持通用服务的异构需求的关键技术，即超可靠低延迟通信（URLLC）和增强型移动宽带（eMBB）。在本文中，我们提出了一个两个时间尺度的RAN切片机制，以优化URLLC和eMBB服务的性能。在大的时间尺度中，SDN控制器根据eMBB和URLLC业务的要求向gNodeB分配无线电资源。在短时间尺度中，每个gNodeB将其可用资源分配给其终端用户，并且如果需要，则从相邻gNodeB请求附加资源。我们制定这个问题作为一个非线性二元规划，并证明其NP-困难。接下来，对于每个时间尺度，我们建模的问题作为一个马尔可夫决策过程（MDP），其中大的时间尺度被建模为一个单一的代理MDP，而较短的时间尺度被建模为一个多代理MDP。我们利用指数权重算法探索和开发（EXP 3）来解决大时间尺度MDP的单智能体MDP和多智能体深度Q学习（DQL）算法来解决短时间尺度资源分配的多智能体MDP。大量的仿真结果表明，我们的方法是有效的，在不同的网络参数配置，它优于最近的基准解决方案。
2022-02-13 cs.NI
Multi-Path Alpha-Fair Resource Allocation at Scale in Distributed Software Defined Networks
计算机网络的性能依赖于带宽如何在不同的流之间共享。公平的资源分配是一个具有挑战性的问题，特别是当流量随着时间的推移而变化时。为了解决这个问题，带宽共享技术，快速反应的流量波动的兴趣，特别是在大规模的设置与数百个节点和数千个流。在这种情况下，我们提出了一种分布式算法的基础上交替方向乘法（ADMM），解决了多路径公平资源分配问题，在分布式SDN控制架构。我们的ADMM为基础的算法不断产生一系列的资源分配解决方案收敛到公平分配，同时始终保持可行的，标准的原始-对偶分解方法往往缺乏的属性。由于所有计算机密集型操作的分布，我们证明了我们可以大规模处理大型实例。
2018-09-12 cs.NI
Scalable Steiner Tree for Multicast Communications in Software-Defined Networking
软件定义网络（Software-Defined Networking，SDN）为流量工程提供了灵活的网络资源分配，但同时由于流量更难聚合，可扩展性问题变得更加严重。SDN中的这些关键问题已经针对单播进行了研究，但尚未针对多播流量进行探索，并且解决多播的这些问题更具挑战性，因为多播组中的成员的身份和数量可以是任意的。因此，在本文中，我们提出了一种新的多播树的SDN，命名为分支感知Steiner树（BST）。BST问题是困难的，因为它需要联合最小化的边缘和分支节点的数量在一棵树中，我们证明了它是NP-困难的和不可逼近的$k$，这表示组成员的数量。我们进一步设计了一个近似算法，称为分支感知边缘约简算法（BAERA），来解决这个问题。仿真结果表明，BAERA得到的树比最短路径树和传统Steiner树具有更高的带宽效率和可扩展性。最重要的是，BAERA在SDN中部署的计算效率很高，因为它可以在短时间内在大规模网络上生成树。
2014-05-08 cs.NI
End-to-End Service Delivery with QoS Guarantee in Software Defined Networks
软件定义网络（SDN）预计将对未来网络产生重大影响。尽管SDN的实现已经取得了令人兴奋的进展，但在未来互联网中应用这种新的网络模式来支持端到端的QoS提供面临着一些新的挑战。互联网中共存的自治网络域和互联网上部署的不同用户应用程序需要统一的服务交付平台（SDP），该平台能够实现高层网络抽象和域间协作，以实现端到端服务提供。然而，目前可用的SDN技术缺乏用于支持这样的平台的有效机制。在本文中，我们首先提出了一个SDP框架，应用网络即服务（NaaS）的原则，提供网络抽象和编排端到端的服务提供在基于SDN的未来互联网。然后，我们重点研究了两个使能技术，这样的SDP，以实现QoS保证，即网络抽象模型和端到端的资源分配计划。具体来说，我们提出了一个通用的模型抽象的网络域提供的服务能力，并开发一种技术，用于确定所需的带宽在网络域中的端到端的服务提供QoS保证。本文的分析和数值计算结果表明，基于NaaS的SDP不仅简化了SDN服务和资源管理，而且提高了端到端QoS提供的带宽利用率。
2018-03-28 cs.NI
