Design Insights into Partition Placement and Routing for DNN Inference in Multi-Hop Edge Networks
University of York（约克大学）
本文研究了多跳边缘网络中固定分区DNN推断的联合分区放置与路由问题，通过数值实验展示了在物联网-边缘-云计算环境中分割灵活性和拥堵感知优化的重要性。
2026-04-28 cs.NI
Decentralized AI Service Placement, Selection and Routing in Mobile Networks
Imperial College London（帝国理工学院）
针对移动用户使用大规模AI模型导致的流量负载与去中心化AI生态中的服务延迟与质量权衡问题，提出一种联合优化AI服务放置、选择与路由的去中心化框架，利用流量隧道支持用户移动性并开发去中心化Frank-Wolfe算法求解非凸优化问题，显著提升了系统性能。
2025-11-04 cs.NI
Joint Cache Placement and Routing in Satellite-Terrestrial Edge Computing Network: A GNN-Enabled DRL Approach
本文针对卫星-地面边缘计算网络中的联合缓存与路由问题，提出GNN与DRL结合的框架，将卫星网络建模为动态图并用SAC算法优化缓存策略，仿真表明可显著提高交付成功率并降低通信流量成本。
2025-08-22 cs.NI
Joint Service Placement and Request Routing in Multi-cell Mobile Edge Computing Networks
增强现实、联网游戏和自动驾驶等创新移动服务的激增，刺激了对计算资源的低延迟访问的日益增长的需求，而这是现有的集中式云系统无法单独满足的。移动边缘计算（MEC）有望成为满足低延迟服务需求的有效解决方案，通过在网络外围执行计算任务，接近最终用户。虽然最近的一些研究已经解决了确定服务任务的执行和将用户请求路由到相应边缘服务器的问题，但重点主要集中在计算资源的有效利用上，忽略了需要存储大量数据以实现服务执行以及许多新兴服务表现出不对称带宽要求的事实。为了填补这一空白，我们研究的联合优化服务放置和请求路由MEC启用多细胞网络多维（存储-计算-通信）的约束。我们发现，这个问题概括了文献中的几个问题，并提出了一种算法，实现接近最佳性能，使用随机舍入。评估结果表明，我们的方法可以有效地利用可用资源，最大限度地提高低延迟边缘云服务器服务的请求数量。
2019-01-25 cs.NI
Flow Demands Oriented Node Placement in Multi-Hop Wireless Networks
在多跳无线网络中，流量需求意味着一些节点具有将其数据以一定水平的传输速率传输到其他节点的路由需求。当一组节点已经部署有流需求时，有必要知道如何构建路径以满足这些流需求，并且节点放置得尽可能少。在本文中，我们研究这种面向流量需求的节点布局问题，以前没有得到解决。具体地说，我们将问题分解为三个步骤：计算单个路由需求的最大流，计算多个路由需求的最大流，以及计算多个路由需求的最小节点数。在上述求解过程中，我们证明了第二步和第三步是NP困难的，并提出了两个具有多项式时间复杂度的算法。所提出的算法在实际情况下进行评估。实验结果表明，该算法在流量需求和无线节点总数上都能取得令人满意的结果。
2015-03-29 cs.NI
Robust Online Composition, Routing and NF Placement for NFV-enabled Services
网络功能虚拟化（NFV）促进了网络领域的创新，并降低了管理现代传统网络所涉及的复杂性。通过NFV，网络服务的供应变得更加敏捷，从而虚拟网络功能可以按需在商用服务器和数据中心上实例化。网络功能可以是强制性的或尽力而为的。前一种类型对于网络服务的正确性是严格必要的，而后者是优选的但不是必需的。在本文中，我们研究了支持NFV的网络服务的在线配置。我们认为单播和多播NFV启用服务与多个强制性和尽力而为的NF实例。我们提出了一种基于原始-对偶的在线近似算法，该算法根据物理链路和NFV节点的资源约束，分配处理和传输资源以最大化利润函数。在线算法类似于一个联合准入机制和在线组合，路由和NF布局框架。在线算法是通过基于原始-对偶的分析从离线公式推导出来的。这种分析提供了直接的见解和对具有多种资源类型的NFV启用服务的利润最大化问题的本质的基本理解。
2020-02-09 cs.NI
Budgeted Express-Mesh: Traffic-Aware Link Placement and Deadlock-Free Adaptive Routing
Institute for Interdisciplinary Information Sciences (IIIS), Tsinghua University（清华大学交叉信息研究院）
提出预算化快速网格协同设计，通过流量感知链路布局与无死锁自适应路由，在固定预算下提升高负载吞吐量。
2026-09-17 cs.AR cs.NI
Routing-Led Placement of VNFs in Arbitrary Networks
对计算资源不断增长的需求导致了具有数万台服务器的超大规模数据中心的创建。随着需求的持续增长，必须采用新技术，以确保在不产生高能耗对环境造成破坏性影响的情况下提供高质量的服务。诸如网络功能虚拟化（NFV）的虚拟化技术允许通过连接被称为虚拟网络功能（VNF）的组件部分来创建服务。VNF可以用于通过优化VNF的放置和路由来最大化地利用可用的数据中心资源，以保持高服务质量，同时最小化能量成本。目前对这个问题的研究集中在放置VNF上，并将路由视为次要问题。在这项工作中，我们认为，相反的方法，路由为主导的方法是可取的。我们提出了一种新的路由为主导的算法和分析每个组成部分在一系列不同的拓扑结构上的问题，多达16000个变量，并比较其性能对传统的布局为基础的算法。实证结果表明，我们的路由为主导的算法可以产生显着更好，更快的解决方案，以大型问题的实例上的一系列concentre拓扑结构。
2020-01-30 cs.NE cs.NI
Dynamic VNF Placement, Resource Allocation and Traffic Routing in 5G
5G网络将通过使用软件定义网络和网络功能虚拟化等使能技术，支持各种垂直服务，并具有各种关键性能指标（KPI）。网络运营商的责任是以满足KPI要求的方式将可用资源有效地分配给服务请求，同时考虑有限数量的可用资源及其成本。一个关键的挑战是，请求可能会随着时间的推移而高度变化，需要一个解决方案来解决它们的动态生成和终止。有了这个动机，我们寻求对请求准入、资源激活、VNF放置、资源分配和流量路由做出联合决策。我们通过考虑虚拟机的设置时间等现实方面来做到这一点，目标是最大限度地提高移动网络运营商的利润。为此，首先，我们制定了一个一次性的优化问题，它可以达到最佳的解决方案，为小规模的问题给出了完整的知识，在整个系统寿命的到达和离开时间的请求。然后，我们提出了一个有效和实用的启发式解决方案，只需要这些知识的下一个时间段和工程的实际规模的情况。最后，我们使用真实世界的服务和大规模的网络拓扑来评估这些解决方案的性能。{结果表明，我们的启发式解决方案的性能优于最先进的在线方法，接近最优。
2021-02-18 cs.NI
Availability-Aware VNF Placement and Request Routing in MEC-Enabled 5G Networks
针对支持MEC的5G网络中uRLLC应用的可靠性和延迟需求，提出随机舍入近似方法及贪心启发式方法解决NP难的VNF放置优化问题，仿真及原型验证其总收益接近最优且可用性更优。
2025-08-20 cs.NI
Energy Efficiency Through Joint Routing and Function Placement in Different Modes of SDN/NFV Networks
网络功能虚拟化（NFV）和软件定义网络（SDN）是实现5G和6 G服务并实现成本降低、网络可扩展性和部署灵活性的两种有前景的技术。然而，迁移到完整的SDN/NFV网络以提供这些服务对于移动运营商来说是一个耗时的过程并且成本高昂。本文重点关注移动核心网（MCN）向完全SDN/NFV网络过渡期间的能效问题，并探讨在此类迁移期间如何解决能效问题。我们提出了一个通用的系统模型，包含传统的节点和链路的组合，除了新引入的NFV和SDN节点。我们将该系统模型称为部分SDN和混合NFV MCN，其可以覆盖SDN和NFV实现的不同模式。基于这个框架，我们制定能源效率考虑联合路由和功能放置在网络中。由于该问题属于非线性整数规划问题，为了有效地求解该问题，提出了一种基于多级图建模的改进Viterbi算法（MVA）和一种改进的Dijkstra算法。我们模拟了这种算法的一些网络场景与不同分数的NFV和SDN节点，并评估多少能量可以通过这样的过渡节省。仿真结果证实了该算法的预期性能，与所有节点始终开启的网络相比，该算法节省了高达70%的能量。有趣的是，在混合NFV和部分SDN网络的情况下，该算法节省的能量可以达到完全NFV/SDN网络节省的能量的60-90%。
2020-10-18 cs.NI
A Virtual Network Customization Framework for Multicast Services in NFV-enabled Core Networks
在软件定义网络（SDN）的支持下的网络功能虚拟化（NFV）的范例作为用于在第五代（5G）网络中定制网络服务的有前景的方法出现。在本文中，提出了一个多播服务编排框架，联合流量路由和虚拟网络功能（NF）的位置进行了研究，以适应多播服务在一个NFV使能的物理底层网络。首先，我们研究了一个联合路由和NF布局问题，一个单一的多播请求容纳在一个物理底层网络，单路径和多路径流量路由。在物理网络资源约束、流量守恒约束和NF布局规则下，联合问题被表示为最小化功能和链路提供成本的混合整数线性规划（MILP）问题;其次，我们开发了一个MILP公式，共同处理多个服务请求在物理底层网络上的静态嵌入，其中我们确定用于嵌入的多个服务的最佳组合以及它们的联合路由和布局配置，使得物理衬底的总吞吐量最大化，同时功能和链路供应成本最小化。由于所提出的问题配方是NP难的，低复杂度的启发式算法，提出了一个有效的解决方案，为单路径和多路径路由的情况。仿真结果证明了所提出的启发式算法的有效性和准确性。
2020-02-09 cs.NI
The Impact of Mobility Model in the Optimal placement of Sensor Nodes in Wireless Body Sensor Network
功耗和能量消耗是身体传感器网络（BSN）中的一个基本问题，因为节点必须在一段时间内正确和自主地运行，而无需更换电池或更换电池。这是因为BSN中的传感器要么植入体内，要么位于非常靠近身体的位置。因此，更换电池的持续时间至关重要。大多数现有的研究建议开发一个更好的电池单元或开发一个能量感知路由协议，以解决能量消耗在WBSN。但事实并非如此，因为WBSN中的大部分能量消耗是由于路由和传感器节点放置中的移动性而发生的。因此，改进电池单元可能无法解决WBSN中的能量消耗。
2018-01-04 cs.NI
Joint UPF and Edge Applications Placement and Routing in 5G & Beyond
针对5G网络下运营商资源不足导致利润降低的问题，构建NP难的约束优化问题，提出按需求价值和资源量排序的启发式算法，实现需求的优化部署，性能优于基准算法，与最优解平均偏差仅约3%。
2024-07-10 cs.NI
Power-Aware Virtual Network Function Placement and Routing using an Abstraction Technique
网络功能虚拟化（Network Function Virtualization，NFV）是一种非常有前途的网络服务提供技术，正引起人们的广泛关注。NFV可以在商业现成服务器或物理机（PM）中实现，并且许多网络服务可以作为一系列虚拟网络功能（VNF）（称为VNF链）来提供。此外，许多现有的网络设备（例如，交换机）和并置的PM未被充分利用或过度供应，导致低功率效率。为了实现更节能的系统，这项工作的目的是设计VNF的放置，使得网络节点和PM中的总功耗最小化，同时满足可预见需求的延迟和容量要求。基于现有的开关和PM功率模型，我们提出了一个线性规划（ILP）制定找到最优解。我们还提出了一个启发式的概念的基础上的阻塞岛（BI），和基线启发式的基础上的介数中心性（BC）属性的图。在总功耗、延迟、需求接受率和计算时间方面，对两种算法和ILP算法进行了比较。我们的仿真结果表明，基于BI的启发式是优于基于BC的启发式相比，非常接近从ILP获得的最优解的总功耗和需求接受率。与ILP相比，所提出的基于BI的启发式算法明显更快，端到端延迟降低了22%，平均功耗增加了6%。
2018-07-30 cs.NI
Multi-Agent Deep Reinforcement Learning for Cost- and Delay-Sensitive Virtual Network Function Placement and Routing
Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）；SUTD（新加坡科技设计大学）；Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO)（联邦科学与工业研究组织（CSIRO））；NTU（南洋理工大学）
提出了一种基于多智能体深度强化学习（MADRL）的联合虚拟网络功能（VNF）布局和路由（P&R）方法，该方法可以同时提供多个具有差异化需求的服务请求。服务请求的不同要求反映在对延迟和成本敏感的因素上。我们首先构造一个VNF P&R问题，以联合最小化服务延迟和资源消耗成本的加权和，这是NP完全的。然后，联合VNF P&R问题被解耦为两个迭代子任务：布局子任务和路由子任务。每个子任务由多个并发并行顺序决策过程组成。通过引入深度确定性策略梯度方法和多智能体技术，设计了一个MADRL-P&R框架来完成这两个子任务。新的联合奖励和内部奖励机制，提出了匹配的布局和路由子任务的目标和约束。我们还提出了基于参数迁移的模型再训练方法来处理不断变化的网络拓扑结构。通过实验验证，建议MADRL-P&R框架是优于其替代品的服务成本和延迟，并提供了更高的灵活性，个性化的服务需求。基于参数迁移的模型再训练方法在网络拓扑结构变化不大的情况下能有效地加速收敛。
2022-06-24 cs.AI cs.LG cs.NI
Joint Mobility-Aware UAV Placement and Routing in Multi-Hop UAV Relaying Systems
无人机（UAV）已被广泛用于在农村和欠发达地区提供无线连接，增强网络容量，并为用户需求的峰值或意外激增提供支持，主要是由于其快速部署，成本效益和由视距（LoS）主导的无线信道产生的卓越通信性能。为了利用无人机作为移动网络中的基站或中继站的优势，一个主要的挑战是根据地面网络节点的移动性和流量模式来确定最佳的无人机放置和重新定位策略。此外，考虑到无人机形成多跳空中网络，容量和连通性约束对端到端网络性能具有显著影响。为此，我们制定的联合无人机布局和路由问题作为一个混合线性规划（MILP），并提出了一个近似，导致一个LP舍入算法，并实现了时间复杂度和最优性之间的平衡。
2020-09-30 cs.NI cs.SY eess.SY
Semord: Learned Semantic-Preserving Placement and Low-Fanout Routing for Distributed Vector Search
University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；University of Nevada, Reno（内华达大学里诺分校）
Semord提出去中心化向量搜索覆盖系统，通过VHash语义放置和VecDHT协议实现高召回低扇出路由，无需集中协调器，提升召回率15%以上并减少60%联系节点。
2026-09-23 cs.NI
An Approximation Algorithm for Path Computation and Function Placement in SDNs
我们考虑在软件定义网络（SDN）中为请求计算（组合）功能映射和路由的任务。功能映射是指将底层网络中的节点分配给请求必须经历的各个处理阶段。路由指的是底层网络中的路径的分配，该路径开始于请求的源节点，穿过被分配用于该请求的功能的节点，并且结束于请求的目的地。该算法要么拒绝一个请求，要么完全服务一个请求，其目标是最大化服务请求的收益之和。解必须满足边容量和顶点容量。我们遵循的框架建议，即使通过处理和路由图（PR图）的处理要求和路由请求的规范。在这个框架中，每个请求都有一个需求，一个收益和PR图。我们的主要结果是一个随机的近似算法的路径计算和功能的放置与以下保证。令$m$表示底层网络中的链路数量，$\eps$表示使得$0< \eps <1$和$\opt_f$的参数，$\opt_f$表示可以通过部分解决方案（其中请求可以被部分地服务并且流可以沿着多个路径被分割）获得的最大益处。令$\cmin$表示最小边缘容量，并且令$\dmax$表示最大需求。让$\Deltamax$表示请求经历的处理阶段的数量的上限。如果$\cmin/(\Deltamax\cdot\dmax)=Ω((\log m)/\eps^2)$，则概率至少为$1-\frac{1}{m}-\textit{exp}(-Ω(\eps^2\cdot \opt_f /(\bmax \cdot \dmax)))$，算法计算$(1-\eps)$近…
2016-03-30 cs.NI
On the Cost-Optimality Trade-off for Service Function Chain Reconfiguration
虚拟网络功能（VNF）在虚拟化数据中心中的最佳放置增强了服务功能链（SFC）的整体性能并降低了移动网络运营商的运营成本。在变化的负载下维持VNF的最佳放置需要动态重新配置，其包括添加或移除VNF实例、改变VNF的资源分配以及重新路由对应的服务流。然而，这样的重新配置可能导致显著的服务中断并且对VNF基础设施施加额外的开销，特别是当重新配置需要状态或VNF迁移时。另一方面，不改变现有布局可能导致运营成本高。在本文中，我们调查之间的权衡重新配置的SFC和最优的结果放置和服务流（重）路由。我们对与有状态VNF的迁移相关的不同重新配置成本进行建模，并解决了一个联合优化问题，该问题旨在最小化VNF放置的总成本和修复次优放置所需的重新配置成本。数值结果表明，少量的重新配置操作可以显着降低VNF基础设施的运营成本，但是，太多的重新配置可能不会带来回报，应该涉及沉重的成本。
2019-10-04 cs.NI
Sensor and Sink Placement, Scheduling and Routing Algorithms for Connected Coverage of Wireless Sensor Networks
传感器是一种小型电子设备，它具有与其他传感器或直接与基站（接收器）进行感测，计算和通信的能力。在无线传感器网络（WSN）中，传感器监测一个区域，并通过路由将收集到的数据包发送到sink。在这项研究中，我们提出了一个混合-整数线性规划（MILP）模型，以最大限度地提高无线传感器网络进行所需的任务与有限的能源和预算的时间段的数量。我们的水槽和传感器的位置，调度，路由与连接覆盖（$SPSRC$）模型是第一个在文献中，结合了决定的位置的水槽和传感器，活动时间表部署的传感器，和数据流路由从每个活动传感器到其分配的水槽连接覆盖的网络在一个有限的规划范围。这个问题是NP--即使对于小的实例也很难解决。假设水槽的位置是已知的，我们开发的构造一个可行的解决方案的问题，逐步满足约束条件。然后，我们引入搜索算法来确定汇的位置，以最大限度地提高网络的生命周期。计算实验表明，我们的探试法可以找到接近最优的解决方案，在可接受的时间量相比，商业求解CPLEX 12.7.0。
2018-02-28 cs.NI eess.SP
Joint Network Function Placement and Routing Optimization in Dynamic Software-defined Satellite-Terrestrial Integrated Networks
本文针对动态软件定义星地一体化网络中的服务提供问题，提出联合VNF放置与路由优化方法，设计BDBC和TEDG算法，在降低时延和提升服务完成数方面显著优于基准方案。
2023-10-21 cs.NI eess.SP
Flexible Content Placement in Cache Networks using Reinforced Counters
在本文中，我们研究的内容放置在缓存网络的问题。我们考虑一个网络的请求路由是基于随机游走。内容放置是使用一种新的机制，称为加强计数器。对于每个内容，我们关联一个计数器，该计数器在每次请求内容时递增，并且以固定速率递减。我们建模和分析这种机制，调整其参数，以实现所需的性能目标，为一个单一的缓存或缓存网络。我们还表明，最佳的静态内容放置，没有加强计数器，是NP难在不同的设计目标。
2015-03-18 cs.NI
Optimization of Model Splitting, Placement, and Chaining for Multi-hop Split Learning and Inference
Nara Institute of Science and Technology（奈良先端科学技术大学院大学）；Kansai University（关西大学）
本文提出基于SFC的多跳分割学习与推断架构，通过整数线性规划和块坐标下降算法优化模型分割、部署与链路，以降低端到端延迟。
2026-04-28 cs.NI
Making Name-Based Content Routing More Efficient than Link-State Routing
为了在信息中心网络（ICN）中实现高效的基于名称的路由，引入了扩散的基于名称的路由协议（DNRP）。DNRP仅使用距离信息建立并维护到名称前缀的最近实例的多个无环路路由。DNRP消除了定期更新、维护拓扑信息、存储内容副本的完整路径或了解存储命名内容副本的所有站点的需要。DNRP适用于在多个站点存储大量前缀的大型ICN。结果表明，DNRP提供无环路由的内容独立的拓扑结构的状态，它收敛在有限的时间内，以正确的路由命名前缀后，任意变化的网络拓扑结构或前缀实例的位置。仿真实验结果表明，DNRP比链路状态路由方法更有效。
2018-04-08 cs.NI
A Novel Airborne Self-organising Architecture for 5G+ Networks
网络飞行平台（NFP），例如无人驾驶飞行器、无人驾驶气球或在低/中/高海拔飞行的无人机，可以用于通过部署实现新颖的无线电资源管理技术的飞行平台群来增强网络覆盖和容量。在本文中，我们提出了一种新的分层架构，其中NFP，各种类型和飞行在低/中/高层的飞行平台群，被认为是未来蜂窝网络的一个集成部分，以注入额外的容量和扩大覆盖范围的特殊情况（体育赛事，音乐会等）。和难以到达的地区（农村或人口稀少地区）。所提出的架构的成功推出取决于若干因素，包含（但不限于）：用于NFP放置和关联的网络优化、用于网络/设备安全性的NFP的安全操作，以及NFP传输和控制/信令机制的可靠性。在这项工作中，我们制定的NFP的最佳位置在较低的层（LL）通过利用机载自组织网络（SON）功能。我们的初步模拟表明，NFP-LL可以使用这种布局技术服务更多的用户设备（UE）。
2017-07-15 cs.NI
Service Chaining Placement Based on Satellite Mission Planning in Ground Station Networks
随着卫星数量和种类的增加，要求卫星地面站以灵活、高效的方式为用户提供服务。网络功能虚拟化（NFV）可以提供一种新的范例，以在底层网络上为用户服务按需分配网络资源。然而，现有的工作大多集中在企业数据中心网络的虚拟网络功能（VNF）布局和路由流量问题上，该问题需要在卫星通信场景下进一步研究。在本文中，我们研究了卫星地面站网络中的VNF布局和路由流量问题。我们制定的资源分配的问题作为一个整数非线性规划（INLP）模型和目标是最小化的链路资源利用率和使用的服务器的数量。考虑到卫星定轨和任务规划的信息，分别提出了基于Greedy和IBM CPLEX 12.10的位置感知资源分配（LARA）算法。LARA算法可以通过预测用户业务的运行状况来辅助部署VNF和路由业务流。我们评估我们提出的LARA算法在三个网络的胖树，BCube和VL2的性能。仿真结果表明，LARA算法的性能优于无预测的LARA算法，可以有效地降低卫星地面站网络的平均资源利用率。
2021-03-04 cs.DC cs.NI
Air-Ground Collaborative Mobile Edge Computing: Architecture, Challenges, and Opportunities
通过将计算、缓存和网络控制推向边缘，移动边缘计算（MEC）有望在第五代（5G）和未来的第六代（6 G）中发挥主导作用。然而，面对无处不在的快速增长的计算需求，这是不可能的单一MEC范式，以有效地支持高质量的智能服务在终端用户设备（UE）。为了解决这个问题，我们提出了一个空-地协同MEC（AGC-MEC）架构在这篇文章中。所提出的AGC-MEC通过各种协作方式在设想的6 G中集成空中和地面内所有潜在可用的MEC服务器，以最佳方式为UE提供计算服务。首先，我们介绍了AGC-MEC的体系结构，并阐述了三个典型的用例。然后，我们讨论了AGC-MEC中的四个主要挑战以及它们的潜在解决方案。接下来，我们进行了一个案例研究的协同服务放置AGC-MEC验证所提出的协同服务放置策略的有效性。最后，我们强调了AGC-MEC的几个潜在的研究方向。
2021-01-20 cs.NI
Deep Learning Aided Routing for Space-Air-Ground Integrated Networks Relying on Real Satellite, Flight, and Shipping Data
Beihang University（北京航空航天大学）；University of Southampton（南安普顿大学）；Bournemouth University（伯恩茅斯大学）
目前的海上通信主要依赖于卫星，其传输资源贫乏，因此性能不如现代陆地无线网络。随着洲际空中交通的增长，依靠商用客机的航空特设网络这一有前途的概念有可能通过空对地和多跳空对空链路加强基于卫星的海上通信。在这篇文章中，我们设想空间-空气-地面综合网络（SAGIN），以支持无处不在的海上通信，其中低地球轨道卫星星座，客机，地面基站，船舶，分别作为空间，空气，地面和海洋层。为了满足异构服务需求，并适应SAGIN的时变和自组织性质，我们提出了一种深度学习（DL）辅助的多目标路由算法，该算法利用准可预测的网络拓扑结构，并以分布式方式运行。基于北大西洋地区的真实卫星、飞行和航运数据的仿真结果表明，综合网络通过减少端到端（E2 E）延迟、提高E2 E吞吐量以及提高路径寿命来提高覆盖质量。结果表明，我们的DL辅助多目标路由算法是能够实现近帕累托最优性能。
2021-10-28 cs.AI cs.LG cs.NI
WONDER: Workload Optimized Network Defined Edge Routing
与前几代无线网络相比，5G标准实现了蜂窝网络功能，显著改善了延迟、容量、吞吐量和可靠性等关键网络特性。然而，很明显，为了在实际的网络实现中实现这些改进，需要适当地设计支持的物理和逻辑基础设施。该基础设施的关键组件是无线接入网络、边缘数据中心、分组/光互连结构和边缘计算。本文重点介绍边缘数据中心、互联和边缘计算功能，这些功能旨在通过智能网络切片、流量路由和协调的计算工作负载分配，在5G网络上提供高性能服务。我们提出了新的方法，以确保在移动条件下的最佳流量路由和边缘计算工作负载放置，并利用分段路由/IPv6和软件定义的控制机制，满足一组互连边缘数据中心内的应用程序要求和约束。
2021-10-18 cs.NI
Routing Oblivious Measurement Analytics
各种网络监控任务通常需要网络范围的流量分析。这些测量通常通过在网络交换机处收集样本来执行，然后将样本发送到控制器进行聚合。然而，在不对穿过多个测量交换机的流或分组进行“过量计数”的情况下执行这样的分析是具有挑战性的。因此，现有的解决方案通常通过对路由或测量交换机放置进行假设来简化问题。我们引入了AROMA，这是一种测量基础设施，可以生成统一的数据包和流样本，而无论拓扑、工作负载和路由如何。因此，AROMA可以部署在许多环境中，也可以使用可编程PISA交换机在数据平面中工作。AROMA基础设施包括控制器算法，可近似各种基本测量任务，同时提供正式的精度保证。使用广泛的模拟现实世界的网络痕迹，我们表明，我们的算法是有竞争力的准确性相比，现有的最佳解决方案，尽管事实上，他们没有假设的底层网络或测量开关的位置。
2020-05-26 cs.DS cs.NI
Performance Advancement of Wireless Sensor Networks using Low Power Techniques and Efficient Placement of Nodes
在本文中，我们提出了无线传感器网络的优化技术。我们的主要目标是最小化功耗和延迟。我们解决的问题，最大限度地减少能源消耗的无线传感器网络，包括硬件。采用ZigBee协议设计无线传感器网络的节点，实现了极低的功耗率。此外，我们建议使用IRS协议在无线传感器网络中的ZigBee技术发现信息，从不知道的位置，并实现能源效率和牺牲延迟。我们的主要思想是支持无线传感器网络的ZigBee技术和IRS协议。此外，我们解决的问题，有效的节点放置在无线传感器网络的拥塞控制。因此，我们评估的性能，具体的路由和拥塞控制算法时，无线传感器节点部署在不同的网络布局。为了证明所使用的算法的强度，我们在C#中的模拟证明，与现有的低功耗和节点放置技术相比，ZigBee-IRS- ESRT-Flooding方法将功耗从10%降低到19%。
2014-07-01 cs.NI
Traffic-aware Gateway Placement for High-capacity Flying Networks
无人机（UAV）能够在几乎任何地方运行并携带有效载荷，这使得它成为携带通信节点（包括Wi-Fi接入点（AP）和蜂窝基站（BS））的完美平台。这为部署飞行网络铺平了道路，使地面用户能够按需通信。尽管如此，飞行网络提出了重大挑战，以满足体验质量的期望。最先进的工作解决了这些挑战，但一直专注于路由和布局的无人机作为AP和BS服务于地面用户，忽略了回程网络设计。本文的主要贡献是一个集中式的流量感知网关无人机布局（GWP）算法的飞行网络与控制拓扑。GWP利用所提供的流量和飞行网络的未来拓扑的知识来实现具有足够高容量的回程通信路径。使用ns-3模拟评估了使用GWP算法实现的性能。所得到的结果表明，关于聚合吞吐量和延迟显着的收益。
2021-03-07 cs.NI
Online VNF Placement and Chaining for Value-added Services in Content Delivery Networks
增值服务（VAS）（例如，动态站点加速、媒体管理）在内容分发网络（CDN）中起着关键作用。网络功能虚拟化（NFV）实现了VAS的敏捷配置。在NFV设置中，VAS被提供为虚拟网络功能（VNF）的有序集合，形成部署在CDN基础设施中的VNF转发图（VNF-FG）。CDN VAS VNF-FG具有特定的特性：它们具有一个端点（对应于内容服务器），该端点在它们的放置之前是未知的。到目前为止，CDN VAS VNF-FG放置的提案仅考虑了离线放置，其中VNF-FG在最终用户流量转向网络之前放置。然而，在具体情况下，可能发生服务使用模式的变化，这种情况可能需要以在线方式放置VNF-FG。本文解决了CDN中VAS的在线VNF-FG放置问题，考虑到已部署VNF的最终重用和迁移。考虑成本模型，包括多个成本;即，新的VNF实例化、迁移、托管和路由成本。目标是最佳地放置VNF-FG，使得在满足QoS的同时最小化总重新配置成本。一个非线性规划（ILP）制定和评估在一个小规模的情况下。
2018-05-24 cs.NI
EBCD: a routing algorithm based on bee colony for energy consumption reduction in wireless relay networks
路由问题是无线网络中的一个重要问题，它对系统的性能有很大的影响，本文提出了一种基于蜂群的路由算法来降低无线中继网络的能耗。在EBCD算法中，结合能量、距离和流量参数，提出了一种比现有算法效率更高的无线网络路由算法。应用蜂群算法可以使参数的配置在常规条件下进行，并且比现有算法更接近于具有更好适应性的机制。根据所考虑的参数，该算法提供了一个适应度函数，可以作为一个多跳。与其他同类算法不同，它可以通过多种服务根据环境条件提高服务质量。该方法可以有效地存储节点中积累的能量，减少跳数限制。
2012-09-16 cs.NI
Budget-Adaptive Routing: Skipping the Weak When the Strong Answers Anyway
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；TU Delft（代尔夫特理工大学）
针对边缘-云推理协作中弱模型前置计算浪费问题，提出预算自适应路由，通过离线调优阈值在弱跳过与弱条件放置间切换，在PASCAL VOC上实现精度上限跟踪，帧延迟降低高达19.1ms。
2026-07-01 cs.AI cs.DC cs.NI
VNF Placement and Resource Allocation for the Support of Vertical Services in 5G Networks
5G网络的主要目标之一是支持各个行业（所谓的垂直行业）的技术和业务需求，这些行业希望为其客户提供以不同性能要求为特征的各种服务。在这种情况下，一个关键的挑战在于以自动化的方式将垂直需求映射到有关网络基础设施的决策中，包括VNF放置，资源分配和流量路由。在本文中，我们寻求共同做出这样的决定，考虑到他们的相互作用，并有效地。为此，我们制定了一个基于配置的模型，并使用它在网络编排器，以最佳匹配垂直的要求，可用的系统资源。然后，我们提出了一个快速，高效的解决方案的策略，称为MaxZ，这使我们能够降低解决方案的复杂性。我们的性能评估，进行会计的多个场景代表现实世界的服务，表明，MaxZ表现大大优于国家的最先进的替代品，并始终接近最佳。
2018-12-29 cs.NI
Optimal Service Placement, Request Routing and CPU Sizing in Cooperative Mobile Edge Computing Networks for Delay-Sensitive Applications
针对协作MEC系统中服务放置、路由与CPU规划联合优化的NP难问题，提出结合时延权衡参数、隐藏凸性重构与广义Benders分解的求解策略，可在有限迭代内收敛最优，显著提升SP利润等多项性能。
2024-05-17 cs.IT cs.NI math.IT
Exact Approach for Survivable Regenerator Placement in Translucent WDM Networks
大多数研究解决半透明网络设计的目标是最小化部署再生器的数量和最小化再生站点的数量之间的权衡。后者在很大程度上取决于运营商的战略，并受到各种考虑因素的推动，如功耗，维护和监督成本。然而，将再生器集中到少量节点中会使网络在再生器池故障的最终情况下面临数据丢失的高风险。在本文中，我们解决的问题，生存的半透明网络设计考虑到同时影响的四个传输损伤。我们提出了一个精确的方法，基于一个数学公式来解决问题的再生器的位置，同时确保网络的生存能力，在危险的事件中的再生器池故障。为此目的，对于每个接受的需要再生的请求，网络管理平面预先计算经过不同再生站点的若干路由路径以及相关联的有效波长。在这样做时，我们的目标是实现M：N共享再生池保护方案。仿真结果突出了在不牺牲网络生存性的情况下，通过减少再生站点的数量所获得的收益。
2017-05-18 cs.NI
Towards Security-Optimized Placement of ADS-B Sensors
部署在地面的广播式自动相关监视（ADS-B）传感器是观察飞机空中运动的核心。然而，它们的不系统放置导致传感器在某些区域覆盖过密，而在其他区域覆盖不足。到目前为止，ADS-B传感器覆盖已被确认和分析为可用性问题;它是通过传感器布局优化技术解决的，旨在覆盖足够大的区域。在本文中，我们证明了ADS-B传感器的非系统放置导致的安全问题，因为实现和可能的部署的保护机制是密切相关的方面的冗余ADS-B传感器覆盖。特别是，我们将ADS-B传感器覆盖建模为多维安全问题。然后，我们使用多目标优化技术来解决这个问题，并获得安全优化的接近最优的位置解决方案。我们的研究结果表明，传感器的位置在降低攻击者的成功率方面发挥了重要作用，通过在特定的地理区域内提供足够数量的传感器来验证位置声明，并减少干扰攻击的暴露。
2022-04-05 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
GrADyS: Exploring movement awareness for efficient routing in Ground-and-Air Dynamic Sensor Networks
存在需要通过许多传感器扫描或监视某一大小的地理区域的若干情况。尽管如此，部署和维护分布式传感器的无线通信基础设施是绝对不可能的，或者是非常昂贵的。要么是因为该地区隐藏在墙壁后面，不容易进入，难以通过，要么是感染了一些致命的细菌或病毒传播者。在这种情况下，最好的方法是在该区域分散（一次性）传感器，并让它们通过无线方式将收集的传感器数据传输到飞越的UAV/无人机。然后将收集到的数据从监控区域物理地传送到中央基站，该基站充当互联网的网关。GrADyS项目旨在研究关于这种数据汇集的两组问题。前者旨在以分布式方式协调多个自主无人机收集生成的数据，同时仅依赖于ad-hoc通信。后者的目的是开发路由协议的网状网络蓝牙网状网的低功耗节点。这两条研究路线已经提出了本文中提出的初步结果。
2021-01-06 cs.DC cs.NI
SPARQ: Efficient Entanglement Distribution and Routing in Space-Air-Ground Quantum Networks
针对天-空-地量子网络中节点移动和异质性带来的纠缠路由挑战，提出SPARQ网络及基于深度Q网络和第三方纠缠分发策略的方法，显著提升纠缠保真度并降低内存消耗。
2024-09-19 cs.NI quant-ph
Network-Aware Reliability Modeling and Optimization for Microservice Placement
针对网络负载与路由影响微服务可靠性的问题，提出网络感知可靠性模型、整数非线性规划及SRP与SRP-S放置算法，显著降低服务故障和带宽消耗。
2024-05-28 cs.NI
MARVELO: Wireless Virtual Network Embedding for Overlay Graphs with Loops
当在无线传感器或网状网络中部署资源密集型信号处理应用时，将处理块分布在多个节点上变得很有前途。这样的分布式应用需要解决布局问题（哪个块在哪个节点上运行）、路由问题（块之间的哪个链路映射到节点之间的哪个路径上）和调度问题（何时激活哪个传输）。我们调查一个变体，其中的应用程序图可能包含反馈回路，我们利用无线网络？固有多播优点。因此，我们提出了多播感知路由的虚拟网络嵌入与循环覆盖（MARVELO）找到有效的解决方案，调度和路由下的详细干扰模型。我们铸造这是一个混合整数二次约束优化问题，并提供了一个有效的启发式。仿真结果表明，我们的方法可以快速处理复杂的场景。
2017-12-18 cs.NI
Minimum-Delay Routing for Integrated Aeronautical Ad Hoc Networks Relying on Passenger-Planes in the North-Atlantic Region
航空自组织网络（AAN）依靠多跳通信技术将地面基站（BS）和卫星无缝地集成到飞机通信中，以增强空中飞机的按需连接。在这个集成的AANET上下文中，我们调查的最短路径路由问题的目标是最小化的总延迟的飞行中的连接从地面BS受到一定的最小速率约束的所有选定的链接，以支持低延迟和高速服务。受最佳优先搜索和优先队列概念的启发，我们用加权有向图来建模问题，并基于最短路径算法找到最优路径。我们的仿真结果表明，飞机辅助多跳通信能够减少卫星通信的总延迟，当依赖于真实的历史飞行数据。
2020-10-16 cs.IT cs.NI math.IT
fCDN: A Flexible and Efficient CDN Infrastructure without DNS Redirection or Content Reflection
灵活高效的CDN对于促进5G+架构中的内容分发至关重要。当前的CDN存在基于DNS重定向的低效请求映射，以及通过内容反射从源服务器到边缘服务器的低效内容分发。我们提出了一种新颖的，灵活的CDN架构，消除了基于DNS的映射和内容反射的需要。相反，去往/来自CDN的请求被视为网络中的服务事务，其利用信息中心网络（ICN）中新兴研究所包含的路由功能将边缘到边缘事务路由到真正最近的服务点。利用相同的功能来在快速转发基底上建立基于路径的流;从而消除了对单个域内的服务点之间以及潜在地在与其他域的对等点处的IP路由的需要。我们的架构模型和制定的资源放置问题的K-中心问题的方差。为了解决这个问题，我们提出了一个贪心算法，摇摆，平衡高度和连接不良的节点之间的服务点的位置。我们评估我们的架构在利用CDN和网络资源，通过蒙特卡洛模拟，探索一系列的K值的效率。此外，我们比较了由Swing提供的布局解决方案与由最大优先和最接近优先算法提供的布局解决方案的优劣。评估结果显示了我们的fCDN解决方案在减少边缘到边缘路径长度和所需网络资源方面的优势。
2018-03-05 cs.NI
Generalizing Biased Backpressure Routing and Scheduling to Wireless Multi-hop Networks with Advanced Air-interfaces
针对无线多跳网络中BP路由在MIMO收发器下的数据包重复调度及最后数据包问题，提出基于Lyapunov漂移理论的Max-Utility链路共享与基于归因容量超图的MaxWeight调度方法，有效缓解了轻流量下的最后数据包问题并扩展了网络容量区域。
2025-04-30 cs.NI cs.SY eess.SP
Force-directed algorithms for schematic drawings and placement: A survey
力导向算法在过去的50年中得到了发展，并用于许多应用领域，包括信息可视化，生物网络可视化，传感器网络，路由算法，调度和图形绘制。我们的调查提供了一个全面的发展总结和一个完整的路线图，为国家的最先进的力导向算法在原理图绘图和布局。将力导向算法的模型分为经典模型和混合模型。经典的力导向算法进一步分为以下几类：（a）累积力模型，（b）能量函数最小化模型和（c）组合优化模型。混合力导向算法分为以下几类：（a）并行和硬件加速模型，（b）多级力导向模型和（c）多维缩放力导向算法。五类应用领域中，力导向算法已被采用的示意图和布局也总结：（a）一般网络的美学图纸，（b）元件布局和调度的高层次综合超大规模集成电路设计，（c）信息可视化，（d）生物网络可视化和（e）传感器网络的节点布局和定位。
2022-04-03 cs.CG cs.NI
Probabilistic QoS-aware Placement of VNF chains at the Edge
本文提出EdgeUsher，一种声明式解决方案，利用概率分布建模云边基础设施动态变化，为VNF链确定满足硬件、物联网、安全、带宽和延迟要求的全部合格部署位置，并评估其鲁棒性。
2021-02-15 cs.DC cs.LO cs.NI
Deep Learning Aided Packet Routing in Aeronautical Ad-Hoc Networks Relying on Real Flight Data: From Single-Objective to Near-Pareto Multi-Objective Optimization
Beihang University（北京航空航天大学）；University of Southampton（南安普顿大学）；Bournemouth University（伯恩茅斯大学）
航空自组织网络拓扑结构的高度动态性，使得航空自组织网络中的数据包路由具有挑战性。在本文中，我们调用深度学习（DL）来辅助AAN中的路由。我们从最小化端到端（E2 E）延迟的单一目标出发。具体地，深度神经网络（DNN）被设想用于将转发节点观察到的本地地理信息映射到确定最佳下一跳所需的信息。DNN是通过从历史飞行数据中利用商业客机的常规移动模式来训练的。在训练之后，DNN由每架飞机存储，用于在飞行期间仅依赖于本地地理信息来辅助其路由决策。此外，我们扩展的DL辅助路由算法的多目标的情况下，我们的目标是同时最大限度地减少延迟，最大限度地提高路径容量，最大限度地提高路径的生命周期。基于真实飞行数据的仿真结果表明，所提出的DL辅助路由协议在E2 E时延、路径容量和路径生命周期方面均优于现有的基于位置的路由协议，并且能够逼近使用全局链路信息得到的Pareto前沿.
2021-10-28 cs.AI cs.LG cs.NI
Efficient 3-D Placement of an Aerial Base Station in Next Generation Cellular Networks
在意外或临时事件的情况下，陆地基站可能无法完全满足未来蜂窝网络的灵活性和弹性要求。一个有前途的解决方案是通过配备有基站的低空无人驾驶飞行器来辅助蜂窝网络，即，雄蜂细胞虽然无人机小区作为空中基站提供了快速部署的机会，但有效的布局成为关键问题之一。除了无人机小区在垂直维度以及水平维度上的移动性之外，空对地信道与地面信道之间的差异导致无人机小区的放置与地面基站的放置偏离。在本文中，我们首先突出的dronecell布局问题的属性，并制定它作为一个3-D布局问题的目标是最大限度地提高网络的收入。经过一些数学运算，我们制定了一个等价的二次约束混合整数非线性最优化问题，并提出了一个计算效率高的数值解这个问题。我们验证我们的分析推导与数值模拟，并丰富他们的讨论，可以作为研究人员，移动网络运营商和政策制定者的指导方针。
2016-02-26 cs.NI math.OC
Joint Satellite Gateway Deployment & Controller Placement in Software-Defined 5G-Satellite Integrated Networks
在考虑空间-空中-地面综合网络（SAGIN）的部署时，出现了一些具有挑战性的优化问题，其中卫星网关的最优部署问题是一个非常重要的问题。此外，随着对5G网络和卫星的软件定义集成的兴趣越来越大，SDN控制器的最佳放置的有效方案的存在至关重要。在本文中，我们讨论了这两个问题之间的相互关系，并提出了适当的方法来解决它们在不同的网络设计标准。我们首先提供了一个MILP模型来解决联合问题，然后将模型分解为两个不相交的MILP。然后，我们表明，由此产生的问题可以建模为子模集函数的优化，并可以有效地解决可证明的最优性差距。
2021-03-19 cs.NI cs.SY eess.SY
Deep Reinforcement Learning Aided Packet-Routing For Aeronautical Ad-Hoc Networks Formed by Passenger Planes
University of Southampton（南安普顿大学）；Bournemouth University（伯恩茅斯大学）；Beihang University（北京航空航天大学）
航空自组织网络拓扑结构的高度动态性，使得航空自组织网络中的数据包路由具有挑战性。在本文中，我们调用深度强化学习在AAN中路由，旨在最大限度地减少端到端（E2 E）延迟。具体地，深度Q网络（DQN）被设想用于捕获最优路由决策与由转发节点观察到的本地地理信息之间的关系。DQN基于历史飞行数据以离线方式进行训练，然后由每架飞机存储，用于在飞行期间辅助其路由决策。为了提高学习效率和建议的DQN路由的在线适应性，我们进一步利用知识，系统的动态，通过使用深值网络（DVN）构思与反馈机制。我们的仿真结果表明，DQN路由和DVN路由实现更低的E2 E延迟比基准协议，和DVN路由执行类似的最优路由，依赖于完美的全局信息。
2021-10-28 cs.AI cs.LG cs.NI
