Standards for Energy Efficient Virtualization, Content Distribution and Big Data in Beyond 5G Networks
通信网络和支持计算系统中的功耗由于业务和处理要求的增加以及由于能量效率的相对较慢的改进而持续增加。预计未来的网络将继续将计算算法和能力转移到网络中，包括增加使用分析，机器学习和智能应用于网络中的大数据，以及内容缓存和虚拟化。本文总结了目前正在开发的五个新IEEE标准的主要特征，以提高5G以上网络的能源效率。
2020-05-04 cs.NI eess.SP
Wireless Resources Virtualization for Cloud Radio Access Networks (C-RAN)
本文提供了用于虚拟化C-RAN无线资源并在多个移动网络运营商（MNO）之间共享它们的解决方案。所提出的解决方案动态地将无线资源分配给跨网络订阅MNO的用户。此外，所提出的解决方案在不同的MNO之间保持高水平的隔离，提供高效且公平的资源利用，实现不同的调度策略，并管理小区间干扰（ICI）。一个最优的解决方案制定为一个组合问题，这是计算昂贵的。因此，两个低复杂度的次优解决方案具有可比的性能。最优和次优的解决方案进行了比较的复杂性和性能。
2015-09-16 cs.NI
IoT Virtualization: A Survey of Software Definition & Function Virtualization Techniques for Internet of Things
物联网和网络软件化正迅速成为下一代互联网信息系统和网络管理的核心技术。物联网的部署和应用范围从智慧城市到城市计算，从无处不在的医疗保健到触觉互联网。由于这个原因，异构网络系统的物理基础设施已经变得更加复杂，因此需要高效和动态的管理，配置和流调度的解决方案。近年来，人们对软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）形式的网络软件化进行了广泛的研究。在本文中，我们对明确为物联网网络设计的虚拟化技术进行了系统而全面的回顾。我们将文献分为为物联网设计的软件定义网络，物联网网络的功能虚拟化和软件定义物联网网络。这些类别进一步分为呈现架构，安全和管理解决方案的作品。此外，本文强调了一些短期和长期的研究挑战和开放的问题，采用软件定义的物联网。
2019-02-28 cs.NI
Scalable RAN Virtualization in Multi-Tenant LTE-A Heterogeneous Networks (Extended version)
蜂窝通信正在发展以促进对服务质量（QoS）、高数据率和所提供服务的多样性的当前和预期的增长需求。朝着这个方向，无线电接入网络（RAN）虚拟化旨在提供将虚拟网络元件映射到现有物理网络的无线电资源上的解决方案。本文提出了网络虚拟化的资源配置（RENEV）算法，该算法适用于高级长期演进（LTE-A）环境中的异构网络（HetNet），该异构网络由覆盖有小小区的宏演进节点B（eNB）组成。通过利用无线电资源管理（RRM）原理，RENEV实现了资源的切片和按需交付。利用多租户方法，无线电资源在经由X2接口互连的多个异构基站之间以物理无线电资源块（RB）的形式传输。主要目标是处理地理维度上的交通变化。还研究了当前第三代合作伙伴计划（3GPP）LTE-A架构下的所有信令设计考虑。分析研究和仿真实验进行评估RENEV在网络的吞吐量以及其额外的信令开销。此外，我们表明，RENEV可以独立地应用在已经提出的RAN虚拟化方案之上，以提高其性能。结果表明，从网络和用户的角度来看，它都取得了显着的优点，并且对于不同数量的小小区来说，它是一种可扩展的解决方案。
2015-08-31 cs.NI
C-RAN Virtualization with OpenAirInterface
C-RAN虚拟化是一个研究课题，因为它允许共享基带处理资源。因此，在这项工作中，我们报告了通过集成OpenAirInterface（OAI）和Docker实现C-RAN的虚拟化LTE测试床环境。使用测试床，我们进行了工作负载研究，以了解C-RAN软件的计算资源需求。事实证明，容器中的虚拟化在创建功能性4G网络方面是有效的，可以实现现实的结果，以促进研究。
2019-08-20 cs.NI eess.SP
Virtualization-based Evaluation of Backhaul Performance in Vehicular Applications
基于SDN和NFV的下一代网络预计将支持广泛的服务，包括车辆安全应用。这些服务具有严格的延迟限制，本文的目标是确定基于SDN/NFV的网络能够在多大程度上满足这些要求。为此，我们建立和模拟车辆碰撞检测系统，使用流行的Mininet和Docker工具，在现实世界的拓扑结构与移动信息。使用不同的核心网络拓扑和开源SDN控制器，我们测量（i）车辆信标处理的延迟以及（ii）相关的开销和能耗。我们发现，我们确实可以满足与车辆安全应用相关的延迟约束，SDN控制器对整体能耗的贡献不大，但却是额外延迟的重要来源。
2018-01-22 cs.NI
Blockchain Function Virtualization: A New Approach for Mobile Networks Beyond 5G
第五代（5G）的许多关键技术，如网络切片、频谱共享和联邦学习，都依赖于集中的权威机构。这可能导致安全性方面的缺陷或单点故障。分布式账本技术，特别是区块链，目前被与物联网（IoT）和5G相关的不同应用所采用，以解决集中式系统的缺点。出于这个原因，移动区块链网络（MBN）最近吸引了大量的关注。要将交易添加到MBN中的区块链，移动或物联网用户必须执行各种任务，如加密，解密和挖掘。这些任务需要能源和处理能力，这对移动和物联网用户的性能造成了限制，因为它们通常是电池供电的，处理能力较低。一种可能的解决方案是在移动边缘计算（MEC）或云计算提供的商用服务器上虚拟地执行任务。为此，将交易添加到区块链所需的所有任务都可以被视为可以在商品服务器上执行的虚拟区块链功能。我们引入了一个区块链虚拟化框架，称为区块链功能虚拟化（BFV），通过该框架，所有区块链功能都可以通过MEC或云计算虚拟地执行。此外，我们描述了BFV框架的应用和资源分配带来的挑战，在移动网络中的BFV框架。此外，为了说明BFV的优点，我们定义了一个优化问题，以同时最小化能源消耗成本和最大化矿工的奖励。最后，仿真结果显示了所提出的框架的性能，在总能源消耗，交易确认率，矿工的平均利润。
2022-05-19 cs.NI
Energy Efficient IoT Virtualization Framework with Peer to Peer Networking and Processing
本文提出了一种具有P2P网络和边缘计算的节能物联网虚拟化框架。在这个网络中，物联网任务处理请求由对等体提供服务。我们工作中的对等点由托管虚拟机（VM）的IoT对象和中继表示。我们已经考虑了三种情况，以调查节省功耗和系统的能力，在任务处理方面。第一个场景是仅中继场景，其中仅使用中继处理任务请求。第二个场景是仅对象场景，其中仅使用IoT对象处理任务请求。最后一个场景是混合场景，其中使用IoT对象和VM处理任务请求。我们开发了一个混合整数线性规划（MILP）模型，以最大限度地提高系统所服务的处理任务数量，并最大限度地降低物联网网络的总功耗。我们调查了我们的框架下的影响，虚拟机的位置限制，公平性的约束对象之间，任务数量的限制，上行链路和下行链路的有限容量，和处理能力的限制。基于MILP模型原理，我们开发了一个节能的虚拟化物联网P2P网络启发式（EEVIPN）。启发式的结果是可比的MILP的能源效率和任务处理。我们的研究结果表明，混合方案提供高达77%（平均57%）的处理任务请求，但与其他方案相比，具有更高的能耗。仅中继场景可以服务74%（平均57%）的处理任务请求，与混合场景相比节省8%的功耗。相比之下，28%（平均22%）的任务请求可以通过应用仅对象场景成功处理，与混合场景相比节省高达62%的功率。
2018-12-19 cs.NI
GreenNFV: Energy-Efficient Network Function Virtualization with Service Level Agreement Constraints
本文提出GreenNFV框架，利用深度强化学习优化NFV资源参数，在满足SLA约束下实现高吞吐量和低能耗，分别提升吞吐量至4.4倍和3倍，能耗降低50%。
2023-10-17 cs.DC cs.NI
An Energy-driven Network Function Virtualization for Multi-domain Software Defined Networks
软件定义网络（SDN）中的网络功能虚拟化（NFV）作为一种新技术出现，用于创建虚拟实例，以顺利执行多个应用程序。它们的融合提供了灵活的和可编程的平台，以利用网络资源为各种应用提供服务质量（QoS）。在支持SDN的NFV设置中，底层网络服务可以被视为一系列虚拟网络功能（VNF），并且它们在物理/虚拟节点上的最佳部署被认为是一项具有挑战性的任务。然而，SDN在最近的时代已经从单域发展到多域设置。因此，多域设置中的底层VNF部署问题的复杂性已经成倍增加。此外，关于跨多个SDN域的VNF的最佳映射，能量利用方面相对未被探索。因此，在这项工作中，已经解决了多域SDN设置中的VNF部署问题，主要强调减少部署具有保证的QoS的最大数量的VNF的总体能耗。首先将问题转化为一个多目标优化问题，并利用线性规划（ILP）求解。然而，制定的ILP变得复杂，解决越来越多的决策变量和约束条件的网络规模的增加。因此，我们利用流行的进化优化算法的好处来解决所考虑的问题。为了推导出最合适的进化优化算法来解决所考虑的问题，它是受到广泛使用的MOEA框架（基于多目标进化算法的开源Java框架）的进化算法的不同变种。
2019-03-24 cs.NI
Geo-Network Coding Function Virtualization for Reliable Communication over Satellite
在本文中，我们提出了一个设计解决方案，实现虚拟化网络编码功能（VNCF）的服务覆盖区域。网络功能虚拟化（NFV）和网络编码（NC）架构设计被集成为NC设计域的工具箱，使得NC可以在包括卫星或混合网络的不同底层物理网络上实现。该设计包括确定理论上的限制NC在无线网络中的可实现的速率区域和优化编码速率的节点，实现VNCF。总体设计目标是在接收端实现给定的组播传输目标可靠性。此外，优化问题针对某些计算复杂性/能量约束使用具有地理标记的链路统计和部署区域中的网络节点的地理位置信息的数据库。数值结果验证了我们的设计解决方案，网络条件和系统约束如何影响NC的设计和实现，以及VNCF如何允许通过无线网络进行可靠的通信，其可靠性和连通性达到理论极限。
2018-03-12 cs.NI
Optimized Energy Efficient Virtualization and Content Caching in 5G Networks
网络功能虚拟化（NFV）和内容缓存是两种有前途的技术，对网络运营商和设计者具有巨大的潜力。本文优化了5G网络中NFV和内容缓存的部署，并重点关注相关的功耗节省。此外，它还介绍了一种将内容缓存与NFV结合在一个集成架构中的方法，用于能源感知5G网络。已经开发了混合整数线性规划（MILP）模型，以通过联合优化高速缓存大小、虚拟机（VM）工作负载以及高速缓存节点和VM的位置来最小化总功耗。在核心网络虚拟机（CNVMs）内部流量的影响下对结果进行了调查。结果表明，光线路终端（OLT）接入网络节点是内容缓存和托管虚拟机在繁忙时间的一天，而IP的WDM核心网络节点的最佳位置缓存和虚拟机放置在非高峰时间的最佳位置。此外，结果表明，对于视频流服务，仅虚拟化方法优于仅缓存方法，其中与仅缓存方法相比，仅虚拟化方法在不考虑CNVM间业务时实现了7%（平均5%）的最大功率节省，并且在CNVM间业务占总回程业务的10%的情况下实现了6%（平均4%）的最大功率节省。另一方面，与仅虚拟化方法相比，在有和没有CNVM间业务的情况下，集成方法具有15%（平均9%）的最大功率节省，并且与仅高速缓存方法相比，在没有CNVM间业务的情况下，集成方法实现21%（平均13%）的最大功率节省，并且在考虑CNVM间业务的情况下，集成方法实现20%（平均12%）的最大功率节省。为了验证MILP模型，并实现实时操作，在我们的方法，启…
2021-02-01 cs.NI eess.SP
Robust Network Function Virtualization
网络功能虚拟化（NFV）实现了按需网络功能（NF）部署，从而提供敏捷和动态的网络服务。通过量化所有需求的所有NF之间的最小可靠性的评估度量，服务提供商和运营商可以更好地促进灵活的NF服务恢复和迁移，从而提供更高的服务可靠性。在本文中，我们提出了评估指标的NFV可靠性和解决方案的方法来解决鲁棒NFV下的随机NF启用节点故障（S）。我们演示了如何构建一个辅助的NF启用网络及其映射到物理基板网络。利用构造的NF使能网络，我们开发了伪多项式算法来解决鲁棒NF和SFC $s-t$路径问题-鲁棒NFV的子问题。我们还提出了鲁棒NFV的近似算法与SFC-Fork作为NF转发图。此外，我们提出了精确的解决方案，通过混合整数线性规划（MILP）的一般设置下。计算结果表明，我们提出的解决方案的方法是能够管理强大的NFV在一个大规模的网络。
2019-12-10 cs.NI
Software Defined Networking Enabled Wireless Network Virtualization: Challenges and Solutions
下一代（5G）无线网络预计将支持海量数据，并以具有成本效益、灵活和敏捷的方式适应具有不同要求的各种服务/用例。作为一种有前途的解决方案，无线网络虚拟化（WNV）或网络切片使多个虚拟网络能够按需共享公共基础设施，并针对不同的服务/用例进行定制。本文重点讨论实现WNV的网络范围的资源分配。具体而言，动机，使平台，和西尼罗河的好处，首先审查。然后，资源分配西尼罗河随着技术挑战进行了讨论。然后，提出了一个支持软件定义网络（SDN）的资源分配框架，以促进WNV，包括关键过程和相应的建模方法。最后，以西尼罗河流域资源分配为例进行了案例研究。最后，一些开放的研究课题，西尼罗河病毒的必要性进行了讨论。
2017-04-05 cs.NI
Placement and Scheduling of Functions in Network Function Virtualization
无线电接入网络（RAN）的虚拟化已经被提出作为网络功能虚拟化（NFV）的重要用例之一。在弗兰！s（VRAN！s），来自基站（BS）的一些功能（诸如构成基带单元（BBU）的那些功能）可以在位于数据中心处或分布在网络节点中的共享基础设施中实现。对于后一种选项，一个挑战是决定可用网络节点的哪个子集可以用于托管物理BBU服务器（放置问题），然后每个远程无线电头端（RRH）应该被分配给可用物理BBU中的哪个（分配问题）。这两个问题构成了我们所说的VRANPAP！（VRAN-啪！）。在本文中，我们开始正式定义VRAN-PAP！在将其公式化为二进制双线性规划（BILP）之前，其目标是最小化服务器和去程链路建立成本以及每个RRH与其分配的BBU之间的延迟。由于BILP在计算上可能变得难以处理，我们还提出了一个贪婪近似的VRAN-PAP！我们进行模拟，比较这两种算法的解决方案的质量，以及在不同的网络规模和设置预算的计算时间。
2015-12-01 cs.NI
NeuroRAN: Rethinking Virtualization for AI-native Radio Access Networks in 6G
网络软件化已经彻底改变了蜂窝无线网络的架构。最先进的基于容器的虚拟无线电接入网络（vRAN）提供了巨大的灵活性和降低的生存周期管理成本，但它们也带来了令人望而却步的能耗。我们认为，为了使未来的AI原生无线网络变得灵活和节能，需要在网络软件化中进行新的抽象，以满足神经网络类型的工作负载，并允许很大程度的服务可组合性。在本文中，我们提出了NeuroRAN架构，它利用有状态功能作为面向用户的执行模型，并辅以虚拟化资源和分散的资源管理。我们表明，神经网络为基础的实现常见的收发器功能块适合所提出的架构，我们讨论了关键的研究挑战相关的编译和代码生成，资源管理，可靠性和安全性。
2021-04-16 cs.NI eess.SP
Energy Efficient IoT Virtualization with Passive Optical Access Network
本文研究了连接到无源光网络（PON）的物联网网络边缘计算平台的能效。我们开发了一个混合整数线性规划（MILP）优化模型，该模型优化了云和虚拟机的位置和数量，并利用节能路由，目标是最大限度地减少总物联网网络和处理功耗。我们的研究结果表明，可以降低功耗，通过巩固这些VM的位置在PON光线路终端（OLT）的情况下，在数据处理后的流量仍然很高，即在低流量减少百分比。另一方面，在高业务减少率下，可以通过将VM放置在较低层节点（中继）中来实现更好的功率效率。我们的研究结果表明，利用PON和服务异构虚拟机可以节省高达19%的总功率。基于MILP模型的见解，启发式开发具有非常可比的MILP启发式功耗值。我们考虑了三种场景，它们代表了同构和异构VM CPU需求的不同级别。在启发式结果（17%的功率节省）和导致19%的功率节省的MILP之间观察到良好的一致性。
2020-04-20 cs.NI eess.SP
Energy Efficient Task Assignment in Virtualized Wireless Sensor Networks
无线传感器网络（WSNs）在当今的各个领域得到了广泛的应用。然而，它们传统上部署有嵌入其中的应用程序，这排除了它们对新应用程序的重用。如今，虚拟化通过将物理资源（即传感能力）抽象为逻辑资源，使同一个WSN上的多个应用程序成为可能。然而，这是有代价的，包括能源成本。因此，必须确保有效分配这些资源。在本文中，我们研究的问题分配应用程序的传感器设备的传感任务，在虚拟化的无线传感器网络。我们的目标是最大限度地减少分配所产生的总能耗。我们专注于静态版本的问题，并制定它使用线性规划（ILP），同时占传感器节点的可用能量和虚拟化开销。我们解决了不同的情况下的问题，并比较所获得的解决方案的情况下，传统的无线传感器网络，即一个不支持虚拟化。我们的研究结果表明，当任务被适当地分配在一个支持虚拟化的无线传感器网络，可以节省大量的能源。
2018-05-07 cs.DC cs.NI cs.PF
Software-defined and Virtualized Cellular Networks with M2M Communications
机器对机器（M2M）通信已经引起学术界和工业界的极大关注。在本文中，随着无线网络虚拟化和软件定义网络（SDN）的最新进展，我们提出了一种新的框架M2M通信的软件定义的蜂窝网络与无线网络虚拟化。在所提出的框架中，根据机器类型通信设备（MTCD）的不同功能和服务质量（QoS）要求，管理程序实现物理M2M网络的虚拟化，物理M2M网络被抽象和切片为多个虚拟M2M网络。此外，我们制定了一个决策理论的方法来优化M2M通信的随机接入过程。此外，我们开发了一个反馈和控制回路，以动态地调整资源块（RB）的数量，在随机接入阶段中使用的虚拟M2M网络的SDN控制器。大量的仿真结果与不同的系统参数，以显示所提出的方案的性能。
2016-11-15 cs.NI
Machine-to-Machine (M2M) Communications in Software-defined and Virtualized Cellular Networks
机器对机器（M2M）通信已经引起学术界和工业界的极大关注。在本文中，随着无线网络虚拟化和软件定义网络（SDN）的最新进展，我们提出了一种新的框架M2M通信的软件定义的蜂窝网络与无线网络虚拟化。在所提出的框架中，根据机器类型通信设备（MTCD）的不同功能和服务质量（QoS）要求，管理程序实现物理M2M网络的虚拟化，物理M2M网络被抽象和切片为多个虚拟M2M网络。此外，我们开发了一种决策理论的方法来优化M2M通信的随机接入过程。此外，我们开发了一个反馈和控制回路，以动态地调整资源块（RB）的数量，在随机接入阶段中使用的虚拟M2M网络的SDN控制器。大量的仿真结果与不同的系统参数，以显示所提出的方案的性能。
2016-11-26 cs.NI
Seamless Resources Sharing in Wearable Networks by Application Function Virtualization
智能可穿戴设备的普及率呈指数级增长，我们正在见证各种各样利用这些可穿戴设备功能的迷人新服务。可穿戴设备正在真正改变移动计算的部署方式和移动应用程序的开发方式。有可能以自适应的方式利用可穿戴设备的诸如连接、处理和感测的能力，以实现个域网内的高效资源使用和信息准确性。我们表明，应用程序开发人员尚未利用这些跨设备功能，而是使用可穿戴设备作为被动传感器或简单的终端显示器来向用户提供通知。因此，我们设计了AFV（应用功能虚拟化），一个架构，使自动化的动态功能虚拟化和调度跨设备在个人区域网络，简化了开发的应用程序，适应上下文的变化。AFV提供了一组简单的API，向应用开发人员隐藏复杂的架构任务，同时持续监控用户、设备和网络上下文，以实现跨设备的功能自适应调用。我们通过在Android上实现AFV来展示我们设计的可行性，以及在资源效率方面为用户带来的好处，特别是在节省能源消耗和多个用例的体验质量方面。
2017-11-14 cs.NI cs.OS
A measurement-based approach to analyze the power consumption of the softwarized 5G core
提出一种基于硬件与软件功率测量的方法，通过COTS测试床评估不同虚拟化选项和5GC部署在增长流量下的功耗，证明实时监测可行性并揭示部署选择的显著影响。
2025-02-19 cs.NI
Minimizing Energy Consumption for End-to-End Slicing in 5G Wireless Networks and Beyond
端到端（E2E）网络切片使无线网络能够在公共基础设施上提供多样化的服务。每个E2E切片，包括无线电接入网络（RAN）和核心网络的资源，被租用给移动虚拟网络运营商（MVNO）以向最终用户提供特定服务。通过无线网络虚拟化实现的RAN切片涉及在RAN中共享频谱和基站天线。类似地，在通过网络功能虚拟化实现的核切片中，在不同MVNO的用户之间共享诸如商用服务器和物理链路的数据中心资源。在本文中，我们研究了E2E切片的目标是最小化的总能量消耗。所述优化问题是非凸的，其通过这里提出的次优算法来解决。仿真结果表明，我们提出的联合功率控制，服务器和链路分配（JPSLA）算法实现了30%的改善相比，不相交的计划，其中RAN和核心分别切片。
2022-06-07 cs.NI
Conceptual Framework for Internet of Things' Virtualization via OpenFlow in Context-aware Networks
本文提出了一种新的概念框架，旨在通过部署OpenFlow技术来标准化和虚拟化物联网（IoT）基础设施。框架可以接收基于上下文信息的服务，而不改变当前的基础设施。该框架允许异构设备和协议的主动协作。此外，它还能够对物理对象的放置进行建模，管理系统，并为部署在物联网基础设施上的服务收集信息。我们提出的物联网虚拟化适用于随机拓扑场景，可以1）共享流量传感器资源，2）建立多操作传感器网络，3）在框架内扩展可达性，而无需建立任何进一步的物理网络。流量传感器在数据包生成、可达性、仿真时间、吞吐量、能耗等方面都优于传统传感器。甚至更好的结果是可能的，通过利用大规模网络中的组播组。
2014-01-29 cs.DC cs.NI
Auto-Scaling Network Resources using Machine Learning to Improve QoS and Reduce Cost
网络功能的虚拟化（如虚拟路由器、虚拟防火墙等）使网络所有者能够有效地响应网络服务不断增长的动态性。虚拟网络功能（VNF）易于部署、更新、监控和管理。类似于云中的通用计算资源，VNF实例的数量可以基于负载轻松扩展。因此，自动缩放（无需人工干预的资源）一直受到关注。先前关于自动缩放的研究使用测量的网络流量负载来动态地对流量变化做出反应。在这项研究中，我们提出了一个积极的机器学习（ML）为基础的方法来执行自动缩放的VNF响应动态流量变化。我们提出的ML分类器从过去的VNF缩放决策和网络流量负载的季节/空间行为中学习，以提前生成缩放决策。与现有的基于ML的自动缩放方法相比，我们的研究探讨了属性（例如，启动时间）影响服务质量（QoS）和成本节约。我们考虑四种不同的虚拟化技术：基于hypervisor虚拟化的Xen和KVM，以及基于容器虚拟化的Docker和LXC。我们的研究结果显示，使用从私人ISP收集的真实数据，ML分类器具有良好的准确性。我们报告了对学习过程（学习曲线分析）、特征排序（特征选择、主成分分析（PCA）等）的深入分析，不同特征集、训练时间和测试时间的影响。我们的研究结果表明，所提出的方法如何提高QoS和降低运营成本的网络所有者。我们还展示了一个实际的用例示例（具有VNF和骨干网络的软件定义广域网（SD-WAN）），以表明我们的ML方法为网络服务租赁商节省了大量成本。
2019-03-14 cs.NI
Designing Reliable Virtualized Radio Access Networks
本文提出连续时间马尔可夫链模型分析虚拟化与解耦对RAN可用性的影响，发现容器化平台可靠性是vRAN约束，且主备复制下硬件复制因子超2需减少故障转移时间才有益。
2024-09-17 cs.NI
IsoRAN: Isolation and Scaling for 5G RANvia User-Level Data Plane Virtualization
5G为蜂窝网络架构带来了一系列独特的挑战。该架构需要具有通用性，以便处理各种用例。虽然已经提出了网络切片作为提供这种多功能性的一种方式，但确保切片不会彼此不利地干扰也很重要。换句话说，需要网络切片之间的隔离。此外，大量的用例也意味着大量的用户，这使得5G架构必须有效地扩展。在本文中，我们提出了IsoRAN，它提供了隔离和扩展以及5G架构所需的灵活性。在IsoRAN中，用户由云无线电接入网络（CRAN）架构中的守护进程线程处理。我们的设计允许来自不同用例的用户以分布式方式在最高效的硬件上执行，以确保满足服务水平协议（SLA），同时最大限度地降低功耗。我们的实验表明，IsoRAN处理用户不同的SLA，同时提供隔离，以减少干扰。在某些情况下，这种增加的隔离将不同用户的掉线率从42%降低到近0%。最后，我们在真实轨迹上运行大规模模拟，以显示在增加基站数量的同时降低功耗和成本的好处。
2020-03-04 cs.DC cs.NI
Mapping of Secondary Virtual Networks onto Wireless Substrate based on Cognitive Radio: multi-objective formulation and analysis
在密集和异构的无线环境中，对具有不同要求的无线服务的需求不断增长。处理这个复杂的生态系统正在成为一个具有挑战性的问题，无线虚拟化成为一个有效的解决方案。尽管在无线网络中包括虚拟化确保了更好地使用资源，但是用于无线虚拟化的当前方法可能导致资源的利用不足，因为分配给虚拟无线网络的资源不与其他网络共享。通过将无线虚拟化技术与认知无线电（CR）技术和动态接入频谱（DSA）技术相结合，可以克服这一问题。因此，具有不同资源接入优先级的虚拟无线网络（例如，主网络和次网络）可以以覆盖形式部署，并且共享相同的底层无线网络，其中次网络机会性地使用资源。然而，在这种新的情况下，从这些网络的映射到操作都出现了挑战。本文首次提出了认知无线电虚拟网络环境，并制定了基于CR的二级虚拟网络（SVNs）到无线底层网络的映射问题。为此，设计了一个多目标配方。此外，在问题中定义的指标进行分析，以给读者有用的帮助，在设计方案，以解决映射SVN到基板网络的问题。
2014-12-01 cs.NI
Creating Tailored and Adaptive Network Services with the Open Orchestration C-RAN Framework
下一代无线通信网络将利用软件定义无线电和网络技术，结合云计算和雾计算。然后可以动态地分配资源池以创建个性化网络服务（NS）。支持技术是资源的抽象化、虚拟化和整合、流程的自动化以及程序化的配置和编排。ETSI的网络功能虚拟化（NFV）管理和编排（MANO）框架提供了管理层的架构和规范。我们介绍OOCRAN，一个开源的软件框架和测试平台，通过将无线电通信层扩展现有的NFV管理解决方案。本文介绍了OOCRAN，并说明了它如何监视和管理资源池创建定制的NS。OOCRAN可以自动化NS重新配置，但也便于用户控制。我们演示了蜂窝网络的动态部署，并讨论了在共享基础设施上动态创建和管理定制网络的挑战。
2018-06-19 cs.NI
MemorAI: Energy-Efficient Last-Level Cache Memory Optimization for Virtualized RANs
针对虚拟化无线接入网中共享缓存导致的高能耗问题，本文提出MemorAI方法，通过LLC隔离、按vBS分解问题并训练数字孪生与离线分类器来优化缓存分配，实验表明其性能接近离线最优预言机并优于现有标准方法。
2024-05-03 cs.NI
A Brief Survey of Open Radio Access Network (O-RAN) Security
该综述针对O-RAN架构因开放性和新技术引入带来的安全问题，从四大攻击面调研现有安全风险与缓解方法，为相关从业者提供参考。
2023-11-04 cs.NI
Traffic-Aware Dynamic Functional Split for 5G Cloud Radio Access Networks
最近在下一代移动网络中对虚拟化技术的适配使得5G基站能够被分离成无线电单元（RU）、分布式单元（DU）和中央单元（CU）以支持基于云的无线电接入网络（C-RAN）。RU和DU通过前传链路连接。相比之下，CU和DU通过中途链路连接。虽然CU的虚拟化为运营商带来了集中化的好处，但还有其他问题需要解决，例如分别部署DU和CU的边缘云和中心云的中间带宽和计算资源的优化。在本文中，我们提出了一个动态的功能分裂选择的DU在5G C-RAN通过采用业务的异质性，其中的中途带宽是有限的。我们提出了一个优化问题，通过改变DU的信道带宽，在拆分选项7上操作更多数量的DU，从而最大化C-RAN系统的集中化。对于给定的中途带宽，每个CU-DU对之间的拆分选项的动态选择给出了相对于静态功能拆分的90%集中。
2022-05-16 cs.NI
Statistical Assessment of IP Multimedia Subsystem in a Softwarized Environment: a Queueing Networks Approach
下一代5G网络可以极大地受益于诸如网络功能虚拟化（NFV）之类的虚拟化范例与诸如IP多媒体子系统（IMS）之类的服务供应平台之间的协同。NFV概念正在朝着基于容器的轻量级解决方案发展，与传统虚拟机相比，容器不携带整个操作系统，并导致更高效和可扩展的部署。另一方面，IMS已成为5G核心网络的一个组成部分，例如，提供LTE语音（VoLTE）等高级服务。在本文中，我们结合这些虚拟化和服务提供的概念，得出一个集装箱化的IMS基础设施，被称为cIMS，通过统计特征和实验测量提供其评估。具体而言，我们：（1）通过构建网络模型来描述约束条件下虚拟资源的利用情况;（2）对Pollaczek-Khinchin公式进行了扩展，该公式适用于处理批量到达的情况; iii）在存在容量约束的情况下提供集中于最大化整个cIMS性能的优化问题，从而为服务提供商提供管理服务水平协议（SLA）的新手段;考虑到还包括多个作业类的不同排队规则，$iv)$评估一系列cIMS场景。已经部署了一个基于开源平台Clearwater的实验测试平台，以获得关键参数（例如到达和服务时间）的一些现实值。
2020-09-28 cs.NI
Machine to Machine (M2M) Communications in Virtualized Vehicular Ad Hoc Networks
随着人们对物联网（IoT）使用的兴趣日益增长，机器对机器（M2M）通信已经成为重要的联网范例。在本文中，随着无线网络虚拟化（WNV）的最新进展，我们提出了一种新的框架，M2M通信的车载自组织网络（VANELS）与WNV。在该框架中，根据不同的应用和车辆对服务质量（QoS）的要求，通过虚拟机管理程序实现物理车载网络的虚拟化，将物理车载网络抽象为多个虚拟网络。此外，在每个虚拟车辆网络中的资源块（RB）的选择和随机接入的过程被制定为一个部分可观测的马尔可夫决策过程（POMDP），它可以实现最大的回报有关的传输容量。利用动态规划的方法，得到了RB选择的最优策略。大量的仿真结果与不同的系统参数，以显示所提出的方案的性能改善。
2016-11-12 cs.NI
AdaSlicing: Adaptive Online Network Slicing under Continual Network Dynamics in Open Radio Access Networks
针对开放无线接入网中网络切片方法难以适配持续动态、性能下降的问题，提出结合软隔离RAN虚拟化框架与融合贝叶斯学习和ADMM的AdaOrch算法的AdaSlicing系统，实验验证其在成本和性能上均显著优于现有方案。
2025-01-12 cs.NI
The Slice Is Served: Enforcing Radio Access Network Slicing in Virtualized 5G Systems
下一代（5G）无线系统的无线电接入网络（RAN）的软件化和虚拟化的概念正在引入应用和服务与设备和网络基础设施物理解耦的愿景。这一关键方面最终将使不同的网络运营商能够在同一物理基础设施上动态部署异构服务。RAN切片是5G虚拟化的一种形式，其允许网络基础设施所有者动态地“切片”和“服务”其网络资源（即，频谱、功率、天线等）提供给不同的移动虚拟网络运营商（MVNO）。一旦切片策略（即，分配给每个MVNO的资源的百分比），主要的挑战是如何以这样的方式向MVNO分配频谱资源：（i）执行由网络所有者定义的切片策略;以及（ii）最小化不同MVNO之间的干扰。在这篇文章中，我们数学形式化的RAN切片实施问题（RSEP），并证明其NP-硬度。出于这个原因，我们设计了三个近似算法，使解决方案可扩展的RSEP的大小增加。我们通过在由8个软件定义的无线电外设组成的测试平台上进行模拟和实验，广泛评估了它们的性能。实验结果表明，我们的算法不仅执行切片政策，但也可以增加一倍的总网络吞吐量时，内MVNO功率控制策略结合使用。
2019-02-01 cs.NI
A Min-Max Fair Resource Allocation Framework for Optical x-haul and DU/CU in Multi-tenant O-RANs
最近提出的开放无线电接入网络（O-RAN）架构包含云化和网络功能虚拟化技术，以通过分解的无线电单元（RU）、分布式单元（DU）和集中式单元（CU）来执行基带功能处理。这完全实现了云RAN愿景，其中移动网络运营商（MNO）可以安装他们自己的RU，但是然后由于一天中负载的变化而经由开放的x-haul接口从通常可用的开放云（O-Cloud）服务器租赁按需计算资源以用于DU和CU功能的处理。这创建了多租户场景，其中多个MNO共享网络以及计算资源。在本文中，我们提出了一个框架，动态分配x-haul和DU/CU资源的多租户O-RAN生态系统中的最小-最大公平性保证。该框架确保最大数量的RU获得足够的资源，同时最小化其MNO的OPEX。此外，为了提供能够在RU和边缘计算设备之间维持低延迟和高容量的接入网络架构，我们考虑基于时分波分复用（TWDM）无源光网络（PON）的x-haul接口，其中PON虚拟化技术用于提供端点之间的直接光连接。这在所有节点之间创建了虚拟网状互连，使得RU可以连接到宏小区RU位置处的边缘云以及中心局位置处的O-Cloud服务器。此外，我们分析了我们提出的框架的系统性能，并表明，移动网络运营商可以比基线贪婪资源分配与统一的成本分摊具有更好的成本效益。
2022-02-22 cs.NI
Surviving the Storm: The Impacts of Open RAN Disaggregation on Latency and Resilience
本文研究Open RAN解耦对UE附着延迟和信令风暴易感性的影响，提出一种自适应机制和效用函数量化并增强系统弹性，在最佳条件下使弹性得分接近0.96，较固定配置提升达286%。
2025-05-01 cs.NI
Characterizing the Computational and Memory Requirements of Virtual RANs
无线电接入网络（RAN）的虚拟化正在成为未来无线系统的关键组成部分，因为它为RAN架构带来灵活性并提供设计自由度。在本文中，我们调查和虚拟RAN的计算和内存需求的特点。为此，我们利用srsRAN开源移动通信平台和基于通用处理器的服务器构建了一个虚拟RAN测试平台。通过大量的实验，我们配置文件的计算和内存资源的消耗，我们评估系统的性能。此外，我们建立回归模型来预测系统行为的连接用户的数量增加，在不同的无线电传输设置。在这样做的过程中，我们开发了一种方法和预测模型，可以帮助设计和优化虚拟RAN。
2022-01-03 cs.NI
Placement and Assignment of Servers in Virtualized Radio Access Networks
无线电接入网络（RAN）的虚拟化已经被提出作为网络功能虚拟化（NFV）的重要用例之一。在虚拟化无线电接入网络（VRAN）中，来自基站（BS）的一些功能（诸如构成基带单元（BBU）的那些功能）可以在位于数据中心处或分布在网络节点中的共享基础设施中实现。对于后一种选项，一个挑战是决定可用网络节点的哪个子集可以用于托管物理BBU服务器（放置问题），然后每个远程无线电头端（RRH）应该被分配给可用物理BBU中的哪个（分配问题）。这两个问题构成了我们所称的VRAN放置和分配问题（VRAN-PAP）。在本文中，我们首先正式定义VRAN-PAP，然后将其制定为一个二进制双线性规划（BILP），其目标是最大限度地减少服务器和前传链路设置成本以及每个RRH与其分配的BBU之间的延迟。由于BILP可能会变得计算上难以处理，我们还提出了一个贪婪的近似较大的VRAN-PAP的实例。我们进行模拟，比较这两种算法的解决方案的质量，以及在不同的网络规模和设置预算的计算时间。
2015-12-01 cs.NI
Multi Agent Team Learning in Disaggregated Virtualized Open Radio Access Networks (O-RAN)
从云无线电接入网络（C-RAN）开始，继续虚拟无线电接入网络（vRAN），以及最近的开放无线电接入网络（O-RAN）倡议，无线电接入网络（RAN）架构在过去十年中发生了重大变化。在过去几年中，无线行业见证了分散、虚拟化和开放RAN的强劲趋势，并在全球范围内进行了大量测试和部署。激发本文的一个独特方面是使用机器学习来优化闭环中的RAN（即，没有人为干预）所产生的新机会的可用性，其中解聚和虚拟化的复杂性使得众所周知的自组织网络（SON）解决方案不足。在我们看来，多智能体系统（MAS）与团队学习，可以发挥重要作用的控制和协调控制器的O-RAN，即近实时和非实时RAN智能控制器（RIC）。在这篇文章中，我们首先介绍了多智能体系统和团队学习的最新研究，然后我们概述了RAN解聚和虚拟化的前景，以及O-RAN，它强调了O-RAN联盟引入的开放接口。我们提出了一个案例研究代理的位置和O-RAN中所需的AI反馈，最后，我们确定了挑战和开放的问题，为研究人员提供了一个路线图。
2021-02-23 cs.MA cs.NI
Energy-aware Dynamic Resource Allocation in Virtual Sensor Networks
本文提出一种优化框架，在考虑无线传感器环境特征和能量消耗的前提下，动态分配应用到传感器节点，以响应时变应用需求，并通过仿真验证了其效率。
2024-02-13 cs.NI
Online Strategies for Intra and Inter Provider Service Migration in Virtual Networks
网络虚拟化允许构建动态分布式系统，其中资源可以动态地分配在它们最有用的位置。为了充分利用这种新技术的好处，需要设计出能够对需求变化做出有效反应的协议。本文认为，在线算法和竞争分析领域提供了有用的工具来处理和推理请求动态中的不确定性，并设计具有可证明性能保证的算法。作为案例研究，我们描述了一个系统（例如，游戏应用程序），其中网络虚拟化用于支持移动设备的瘦客户端应用程序，以提高它们的QoS。通过将服务与底层资源基础设施分离，可以将其迁移到更靠近当前客户机位置的位置，同时考虑迁移成本。本文确定了这种系统中的主要成本因素，并形式化了相应的优化问题。随机和确定性，重心为基础的在线算法，实现了良好的权衡改善QoS和迁移成本之间的最坏情况下，无论是在一个基础设施提供商的服务迁移，以及网络支持跨提供商迁移。本文报告了我们的模拟结果，并提出了一个明确的最佳离线算法的建设，例如，以实证方式评估竞争比率。
2011-03-04 cs.NI
VNF Placement with Replication for Load Balancing in NFV Networks
网络功能虚拟化（NFV）是一种新的范例，其通过以虚拟网络功能（VNF）的形式对灵活地位于网络中的传统网络功能进行虚拟化来实现服务创新。由于VNF只能放置在位于联网数据中心的服务器上，这是NFV的显著特征，因此指向这些数据中心区域的流量对网络负载均衡具有显著影响。网络负载均衡对于VNF的有序序列（也称为服务功能链（SFC），当今常见的云和网络服务方法）甚至更为关键。为了平衡网络负载，VNF可以放置在网络中较小的服务器集群中，从而最大限度地缩短与数据中心的距离。优化这些集群的位置是一项挑战，因为还需要考虑其他因素，例如资源利用率。为了解决这个问题，我们研究了具有复制的VNF放置问题，特别是VNF复制帮助网络负载平衡的潜力。设计并比较了线性规划模型、遗传算法和随机拟合放置算法三种VNF分配和复制的优化方法。我们的研究结果表明，最佳的位置和复制可以显着提高负载均衡，为此，我们还提出了一个遗传算法适用于更大的网络。
2016-10-26 cs.NI
Elastic-Net: Boosting Energy Efficiency and Resource Utilization in 5G C-RANs
当前的分布式无线接入网（D-RAN）以基站（BS）的静态配置和部署为特征，在处理容量需求的时间和地理波动方面暴露出其局限性。同时，每个BS的频谱和计算资源仅由小区范围内的活动用户使用，导致在一些区域/时间中的空闲BS和在其他区域/时间中的过载BS。最近，云无线电接入网络~（C-RAN）已经被引入作为用于无线蜂窝网络的新的集中式范例，其中-通过虚拟化-BS被物理地解耦为虚拟基站~（VBS）和远程无线电头端~（RRH）。在本文中，提出了一种新的弹性框架，旨在充分发挥C-RAN的潜力，这是能够适应容量需求的波动，同时最大限度地提高能源效率和资源利用率。仿真和测试台实验结果表明，所提出的弹性解决方案对当前的静态部署的性能增益。
2017-10-02 cs.NI
Optimizing Resource Allocation and VNF Embedding in RAN Slicing
具有网络切片方法的5G无线接入网（RAN）在下一代网络系统的发展中起着关键作用。RAN切片专注于将基底的资源分割成一组自包含的可编程RAN切片。通过网络功能虚拟化（NFV）的杠杆作用，RAN切片由各种虚拟网络功能（VNF）和虚拟链路构成，所述虚拟链路作为实例嵌入在底层节点上。在这项工作中，我们专注于以下基本任务：i）建立用于构建RAN切片恢复优化的VNF映射计划的理论基础，以及ii）开发有效映射/嵌入VNF所需的算法。特别地，我们提出了四种有效的算法，包括基于资源的算法（RBA）、基于连接的算法（CBA）、基于组的算法（GBA）和基于组连接的算法（GCBA）来解决资源分配和VNF映射问题。大量的实验也进行了验证通过所提出的算法的RAN切片的鲁棒性。
2022-07-19 cs.NI
Fairness Guaranteed and Auction-based x-haul and Cloud Resource Allocation in Multi-tenant O-RANs
CONNECT Centre for Future Networks and Communication（CONNECT未来网络与通信中心）；Trinity College Dublin, University of Dublin（都柏林大学圣三一学院）
开放式无线电接入网络（O-RAN）包括云化和网络功能虚拟化，用于通过分解的无线电单元（RU）、分布式单元（DU）和集中式单元（CU）进行基带功能处理。这些实现了云RAN愿景，其中多个移动网络运营商（MNO）可以安装其专有或开放RU，但通过开放的x-haul接口从常用的开放云租赁用于DU-CU功能的按需计算资源。在本文中，我们提出并比较了最小-最大公平性和Vickrey-Clarke-Groves（VCG）拍卖为基础的x-haul和DU-CU资源分配机制的性能，以创建一个多租户的O-RAN生态系统，是可持续的小型，中型和大型移动网络运营商。最小-最大公平方法通过与RU的需求成比例的成本分摊来最小化RU的最大OPEX，而基于VCG拍卖的方法在从RU提取真实需求的同时最小化所利用的所有资源的总OPEX。我们考虑基于时分波分复用（TWDM）无源光网络（PON）的x-haul接口，其中PON虚拟化技术用于灵活地提供宏小区RU位置处的RU和边缘云以及中心局位置处的开放云之间的光连接。此外，我们设计了有效的算法，产生显着更好的经济效率和网络资源利用率比传统的贪婪资源分配算法和基于强化学习的算法。
2023-03-15 cs.AI cs.NI
VNF and Container Placement: Recent Advances and Future Trends
随着对开放性、可扩展性和粒度的需求不断增长，移动网络功能虚拟化（NFV）已经成为大多数移动网络运营商的关键使能器。NFV从硬件设备中分离网络功能。这种解耦允许被称为虚拟化网络功能（VNF）的网络服务托管在商用硬件上，这简化并增强了提供商的服务部署和管理，提高了灵活性，并导致高效和可扩展的资源使用以及更低的成本。VNF在托管基础设施中的适当放置是主要的技术挑战之一。这种布局会显著影响网络的性能、可靠性和运营成本。VNF放置是NP难的。因此，需要一种安置方法，可以随着问题的复杂性而调整，并在合理的时间内找到适当的解决方案。本研究的主要目的是提供一个分类的优化技术来解决VNF布局问题。我们根据性能指标、方法、算法和环境对研究论文进行分类。虚拟化不仅限于简单地用虚拟机或VNF替换物理机，还可能包括微服务、容器和云原生系统。在这种情况下，本文的第二部分重点关注边缘/雾计算中容器的放置。许多问题已经被认为是交通拥挤，资源利用，能源消耗，性能下降，安全等。对于每一个问题，通过不同的调查和研究论文提出了各种解决方案，其中每一个都以特定的方式解决布局问题，提出基于不同类型的算法，如启发式，元启发式，和机器学习算法。
2022-04-01 cs.NI
A Survey on Low Latency Towards 5G: RAN, Core Network and Caching Solutions
第五代（5G）无线网络技术将在2020年实现标准化，其主要目标是提高容量、可靠性和能效，同时减少延迟并大幅提高连接密度。5G的一个组成部分是在网络边缘传输由适用的机器人和触觉设备授权的触摸感知型实时通信的能力。在这方面，我们需要急剧变化的网络架构，包括核心和无线接入网（RAN）实现端到端的延迟在1毫秒的顺序。在本文中，我们提出了一个详细的调查新兴技术，以实现低延迟通信考虑三个不同的解决方案域：RAN，核心网，和缓存。我们还概述了由软件定义网络（SDN）、网络功能虚拟化（NFV）、缓存和移动边缘计算（MEC）组成的5G蜂窝网络，这些网络能够满足延迟和其他5G要求。
2018-05-29 cs.NI
Online Joint Placement and Allocation of Virtual Network Functions with Heterogeneous Servers
网络功能虚拟化（Network Function Virtualization，NFV）是一种有前途的虚拟化技术，具有显著降低开销和提高服务灵活性的潜力。NFV使互联网服务提供商（ISP）能够在不安装新设备的情况下使用各种虚拟网络功能（VNF）。NFV技术中最有吸引力的方法之一是所谓的虚拟网络功能联合放置和分配（JPA-VNF），它考虑VNF投资与服务质量（QoS）之间的平衡。我们引入了一种新的能力函数来衡量在所提出的OJPA-HS模型中为每个服务器定位VNF实例的潜力。该模型允许网络中的服务器是异构的，同时结合和推广了许多经典的JPA-VNF模型。尽管它的NP-硬度，我们提出了一个可证明的最佳可能的确定性在线算法的基础上动态规划（DP）。为了克服DP的高复杂性，我们提出了两个额外的随机算法，拉斯维加斯（LV）和蒙特卡罗（MC）的随机算法，它的表现甚至与DP一样好，复杂性小得多。此外，MC在处理大数据环境方面具有优势，是一种很有应用前景的启发式算法。对本文提出的算法进行了大量的数值实验。
2020-01-08 cs.DM cs.NI
Harmonizing 3GPP and NFV description models to provide customized RAN slices in 5G networks
移动网络中的无线电接入网络（RAN）的标准化传统上由3GPP领导。然而，RAN切片的出现引入了3GPP范围之外的新方面。其中，网络虚拟化使得能够在公共物理基础设施上具体化多个RAN行为。使用包括定制无线电功能的虚拟化网络功能（VNF），每个虚拟化RAN（命名为RAN切片）可以满足其特定要求。尽管3GPP指定了管理RAN切片的描述模型，但它既不能具体化RAN切片的行为，也不能利用NFV描述符来定义其VNF如何适应其空间和时间流量需求。在这篇文章中，我们提出了一个描述模型，协调3GPP和ETSI-NFV的观点来管理RAN切片。所提出的模型使得能够将RAN切片要求转换为通过NFV描述符定义的定制的虚拟化无线电功能。为了阐明这一建议，我们提供了一个示例，其中在我们的解决方案之后描述了具有破坏性要求的三个RAN切片。
2019-09-03 cs.NI
Multi-resource Energy-efficient Routing in Cloud Data Centers with Networks-as-a-Service
随着软件定义网络和网络功能虚拟化的快速发展，研究人员提出了一种新的云网络模型，称为网络即服务（Network-as-a-Service，NaaS），它支持网内数据包处理和特定应用的网络控制。在本文中，我们重新审视了在数据中心实现网络能效的问题，并确定了NaaS模型下的一些新的优化挑战。特别地，我们将节能路由优化从单资源扩展到多资源环境。我们通过一个详细的模型来描述这个问题，并提供一个正式的问题定义。由于直接解的复杂性较高，我们提出了一种贪婪路由方案来逼近最优解，该方案通过逐步选择流量来耗尽活动节点的剩余容量，并根据节点剩余容量和流量需求的分布来分配路由路径.通过利用数据中心网络的结构规律性，我们还提供了一个快速的拓扑感知的探试法的基础上分层解决一系列的向量装箱实例。我们的模拟结果表明，所提出的路由方案可以实现显着的增益节能和拓扑感知的启发式可以产生良好的结果，同时减少了计算时间在很大程度上。
2016-03-12 cs.NI
Software-Defined Hyper-Cellular Architecture for Green and Elastic Wireless Access
为了满足日益增长的移动互联网业务需求，同时保持适度的能量成本，蜂窝系统的无线接入网（RAN）需要走一条绿色的未来之路，关键在于为动态业务需求提供弹性服务。为了实现这一目标，是时候重新思考RAN架构并期待突破了。在这篇文章中，我们回顾了最先进的文献，旨在从控制流量解耦的空中接口，基于云的RAN，和软件定义的RAN的角度来改造RAN。然后，我们提出了一个软件定义的超蜂窝架构（SDHCA），确定了一个可行的方式，整合上述三个趋势，使绿色和弹性的无线接入。我们进一步介绍了实现SDHCA的关键技术，包括空中接口分离，绿色基站操作和基站功能虚拟化，然后是我们的SDHCA硬件测试平台。最后，总结了未来研究中值得探讨的几个问题。
2015-12-15 cs.NI
Using Reinforcement Learning to Allocate and Manage Service Function Chains in Cellular Networks
Centro de Informática（信息中心）；Universidade Federal de Pernambuco（伯南布哥联邦大学）；Universidade de Pernambuco（伯南布哥大学）
预计下一代蜂窝网络将提供一个具有充分移动性的互联社会，以促进社会经济转型。物联网、智慧城市、智慧农业、车载网络、医疗应用等其他技术也将受益于这一演进，每一种场景都有特定的需求，需要不同的网络配置。虚拟化技术是解决这种异构性的关键技术。实际上，网络功能虚拟化（NFV）范例为网络管理器提供了灵活性，根据需求分配资源，并降低了获取和操作成本。此外，可以为给定服务指定网络虚拟功能（VNF）的有序集合，其被称为服务功能链（SFC）。然而，除了服务虚拟化的优势之外，网络性能和可用性预计不会受到其使用的影响。在本文中，我们提出使用强化学习来部署蜂窝网络服务的SFC并管理VNF操作。我们认为SFC由强化学习代理部署，考虑分布式数据中心的场景，其中VNF部署在商品服务器中的虚拟机中。NFV管理涉及创建、删除和重启VNF。其主要目的是考虑到服务器的能耗，减少丢失数据包的数量。我们使用近端策略优化（PPO）算法来实现该代理，初步结果表明，该代理能够分配SFC和管理VNF，减少了丢失数据包的数量。
2020-10-20 cs.LG cs.NI stat.ML
