基于服务的网络资源分配研究

基于服务的网络资源分配研究

冯涛[1]2015年在《软件定义网络(SDN)网络管理关键技术研究》文中研究表明从网络技术的发展趋势看,软件定义网络已经成为促进网络创新和重构网络体系的最重要推动力之一。软件定义网络具有的转发与控制分离、基于全局视图的集中控制等特点,显着提高了网络管理的灵活性和网络资源使用的效率。但是,SDN的开放性也引入了功能服务动态构建、多租户资源调配和混合SDN路由管控等问题,严重制约了SDN网络管理技术的发展。本文归纳总结了SDN管理领域的已有研究成果,对SDN网络管理模型、网络资源调度管理技术和混合SDN路由视图服务技术开展了深入研究,设计实现并现网部署了基于SDN的真实地址验证管理系统和SDN网络资源动态调度管理系统。本文研究内容包括:(1)针对SDN网络管理模型缺乏、网络功能动态组合困难的问题,提出了基于NFV的SDN网络管理框架和管理模型,设计了对等模式的服务功能链构建机制,验证了该模型和机制具有良好的可扩展性和处理时效性。(2)针对SDN资源管理中流表与带宽联合分配和调度效率低的问题,提出了兼顾公平和效率的SDN网络资源联合管理模型和调度算法,设计了SDN虚拟转发空间,通过实际数据评估和原型系统验证了该管理模型和调度算法具有较高的网络利用率和缓冲替换效率,同时能够有效降低网络延时和提升流表命中率。(3)针对混合SDN路由管理中视图构建难的问题,提出了混合SDN路由管理中的路由视图服务技术,设计了开放传统分布式路由平面的Open Route Flow协议,实验证明该协议具有较低的路由状态传输协议负载、路由状态处理负载和路由状态感知延迟。(4)针对传统架构下域内真实地址验证管理系统的接口协议种类复杂、网络状态感知迟缓、过滤效果存在误判、网络功能无法复用等问题,设计并实现了基于SDN的域内真实地址验证管理系统,并在CERNET的25所高校进行了实际部署和功能验证。(5)针对新型网络体系结构下,缺乏为多种异构网络应用提供SDN网络资源动态调度和统一管理的平台等问题,设计并实现了SDN网络资源动态调度管理平台,并在全国13个节点进行了实际部署和功能验证。

宋亚楠[2]2013年在《基于效用的网络资源分配研究》文中认为为了克服传统网络资源分配方法难以满足用户QoS需求的问题,本文对基于效用的网络资源分配方法进行了研究。该类方法从用户的角度研究资源分配问题,已成为当前的研究热点,虽然取得了许多研究成果,但仍面临着资源分配粒度过粗、公平性差,资源分配最优化模型通用性差,模型求解算法效率较低,难以在实际设备中实施等挑战。鉴于此,本文进一步展开了深入研究,其主要内容包括:1.提出了基于效用函数簇的效用类服务U-S(Utility Class and Service)两层资源分配模型。给出了业务效用函数簇曲线和对应的数学表达式,解决了无法有效区分网络应用差异的问题,实现了应用间公平;建立了效用最优化资源分配模型,对模型进行合理简化,大大降低了计算复杂性;设计了模型求解算法,提高了模型求解效率,并从时间复杂度分析、算法收敛性证明和误差分析等方面理论证明了算法的有效性(总效用高)和高效性(求解速度快)。2.提出了基于边际效用的网络资源分配模型。通过边际效用确定效用函数,在对不同网络应用的边际效用特征进行分析的基础上对其分类,构建了效用函数框架,克服了传统效用函数通用性差的不足;建立了基于边际效用的最优化模型,对模型最优解的必要条件进行了理论证明;设计了模型求解算法MU(MarginalUtility),并对算法进行了误差分析和收敛性证明,仿真实验表明,同目前主要的求解算法相比,该算法具有较高的求解有效性和很高的求解速度。3.提出了两阶段基于效用的无线网络资源分配方法。目前,基于效用的无线网络资源分配方法大都未考虑网络整体效用最优的问题,只关注基站内的资源分配最优化,没有将基站(网络)选择问题与基站内资源分配问题相结合。通过分析发现多无线基站(网络)覆盖重合区域内移动终端的基站(网络)选择是决定网络整体效用最大化的关键,也是未来无线异构网络中实现无隙网络切换和漫游的基础。鉴于此,本章将无线网络资源分配划分为两个阶段:第一阶段为基于拥塞度的基站选择;第二阶段根据无线网络的特点对MU算法进行改进,并运用于基站内的最优化资源分配,最后通过仿真实验,验证了基站选择方法的合理性、适用性和基站内资源分配方法的有效性、高效性。

王刚[3]2013年在《基于博弈策略的光纤通信网络资源分配研究》文中指出信息技术(IT)与通信技术(CT)的融合是电信产业当前最重要的发展趋势,ICT融合的通信网络运用智能管道可以承载种类繁多、性质各异的业务。一方面,由于业务融合的通信网络面对大量最终用户,多用户和多通信服务种类也增加了收费的复杂性;另一方面,不同的用户和不同种类的业务需要的带宽也各不相同,因而,网络资源的分配和控制对于用户服务质量满意度的提高、网络整体性能的优化具有十分重要的意义。应用博弈论来研究网络资源的分配和定价策略是目前的一个重要研究方向。本文针对光纤通信网络的基础组成,重点讨论了基于EPON技术的光纤接入网,基于PTN技术的光纤城域网和基于WDM技术的光纤骨干网,从博弈论角度出发,运用价格信号作为激励机制,分析了相应的带宽资源分配的智能控制策略。主要研究内容如下:1.拍卖机制下EPON上行容量的共享。通过在以太网无源光网络(EPON)的上行容量共享中使用拍卖机制,研究了下一代多业务宽带接入网络中基于时分复用的有效率的时隙分配。EPON网络的光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)构成了Vickrey拍卖博弈模型。这个博弈模型通过基于裁决机制的经济激励,实现了对具有不同业务价值和服务质量要求的业务进行传送的目标。本研究证明了在拍卖博弈模型中系统Nash均衡存在,仿真实验证明在本拍卖机制环境中,时隙资源可以更多地分配给具有更高级别服务质量要求的ONU。2.基于服务质量(QoS)的分散式带宽分配策略在包传送网(PTN)网络中的应用。利用包传送网的伪线(PW)和通道(LSP)结构,研究了支持不同服务质量等级的分布式带宽资源的分配机制。网络提供方和用户被构建为Stackelberg博弈模型。在此模型下,研究了支持不同服务质量等级的分布式带宽资源的分配机制。仿真对比证明了在网络资源充足的情况下,相对于固定费率定价机制,基于Stackelberg博弈模型的流量或带宽分配机制及定价机制可以为高等级业务保障更好的服务质量和更高的收益。3.基于WDM技术的混合光骨干网络平台资源分配博弈均衡的稳定性分析。波分复用(WDM)网络平台不仅可以有效地提供多种业务类型,而且通过对每个子网动态分配波长,能够根据不同QoS需求类型的业务量变化来合理分配网络资源。这部分讨论分析了在子网提供商和子网用户之间博弈均衡的稳定性问题,根据李雅普诺夫稳定性原理等理论,证明了该博弈均衡是渐进稳定的,系统可以达到理论的最优状态。从子网与最终用户之间的博弈稳定性分析,我们建议子网间分级业务的带宽资源分配在一定的时间段内保持相对静态,使之具有巴黎地铁定价法的应用基础,在子网内部系统之间具有稳定的Nash均衡。本文运用博弈论理论来研究网络资源分配问题,从系统均衡的角度根据经济效率分析资源分配策略,更准确地反映出网络运营商的收益和用户的效用之间的关系,研究结果可望在基于QOS的网络资源管理智能策略控制中获得应用。

韩冰青[4]2010年在《移动Ad Hoc网络中资源分配及跨层技术研究》文中研究指明移动Ad Hoc网络代表一种无基础设施的、完全分布式的、多跳的自治系统。人们有着很大的兴趣来设计和实现这种网络,以提供多样化的应用服务,如救灾和临时会议等。近年来,随着多媒体应用的不断普及,在移动Ad Hoc网络中提供服务质量支持已成为一个重要而又具有挑战性的任务。但是,由于无线网络带宽有限,有限的无线资源与多媒体业务的服务质量需求的矛盾日益突出,如何设计合理有效的资源分配方案成为保证服务质量的关键。本文研究的主要目标是在有限带宽条件下,为移动Ad Hoc网络建立一种有效的资源分配方案,以保证多媒体应用程序的端到端的QoS (Quality of Service)需求,并满足它们对时延、带宽或丢包率等方面的要求,同时能提高网络资源利用率。本文首先研究了移动Ad Hoc网络的资源分配模型和算法,接着研究了网络层资源分配技术,然后研究了MAC (Media Access Control)层资源分配技术,最后对联合网络层和MAC层的跨层资源分配技术进行了研究。本文的主要研究内容和成果如下:(1)在系统地分析Ad Hoc网络的信息流竞争特点的基础上,提出了新的基于价格的移动Ad Hoc网络资源分配算法。首先,构建移动Ad Hoc网络资源分配模型,将资源优化问题转换为拉格朗日对偶问题;接着,以价格作为资源分配的度量指标,通过路由发现时的价格查询以及路由响应时的价格反馈,消除分布式预测带来的不一致性;最后,利用小波变换将自相似性业务的长相关性转化为短相关性,对网络流量进行预测,提出一种改进的Ad Hoc网络资源分配算法。仿真结果表明:所提出的算法具有良好的收敛性,与现有的资源分配算法相比提高了资源利用率。(2)在网络层资源分配方面,提出了新的路由算法。在移动Ad Hoc网中,判断路径优劣的度量参数主要有跳数、延迟、能量等,常常导致过度使用中心节点,引起网络拥塞。针对这一问题,首先提出了一种基于价格感知的多目标优化按需路由协议。该协议以价格为路由度量指标,采用分层的体系结构以获得全网一致的拓扑视图。仿真结果表明:该协议提高了分组投递率并降低了端到端平均时延,在动态移动环境下具有较好的稳定性。接着,在分析DYMO (Dynamic MANET On-Demand)路由协议优缺点的基础上,将DYMO协议和服务质量及多径路由结合起来,提出一种新的QoS感知的多径DYMO路由协议QA-DYMO (QoS-Aware Multi-path Dynamic MANET On-Demand)。该协议以多径路由为基础,利用多条链路不相交路径来发送数据,能够适应Ad Hoc网络的动态变化和较好的支持QoS。(3)在MAC层资源分配方面,提出新的冲突退避算法和分析模型。首先,在分析传统的IEEE 802.11 DCF协议退避算法的基础上,设计了改进的多优先级退避算法和区分优先级的帧间隔,提出了一种支持区分服务的改进方案D-DCF (Differentiated Distributed Coordination Function)。接着,提出一种四维马尔可夫链模型对D-DCF进行建模,该模型能有效地评估饱和及非饱和状态下的网络性能。理论和仿真结果表明:D-DCF在吞吐量和平均分组延迟上的性能都优于802.11 DCF,并且能够支持3种优先级别的区分服务。(4)在跨层资源分配方面,提出一种联合网络层和MAC层的跨层资源分配算法CL-QARA (Cross-Layer QoS Aware Resource Allocation)。单纯的基于MAC层或者网络层的资源分配方案无法满足动态变化的Ad Hoc网络环境下的服务质量要求,而将跨层技术运用于资源分配中,可以提供多种服务质量的应用。CL-QARA的主要思想是引入价格作为资源分配的度量指标,以QoS带宽需求为参数,将网络层的动态资源分配信息与MAC层CSMA/CA接入机制相结合,以改进MAC层的冲突退避算法。并设计了改进的退避算法和呼叫接入控制算法,以实现MAC层与网络层的跨层技术。通过QoS感知的资源分配算法和跨层技术协同工作,为QoS服务提供了业务保障。仿真结果表明,CL-QARA算法具有良好的收敛性和稳定性,与其它算法相比,CL-QARA能有效地提供QoS保证,提高了网络的效用和性能。

陈晓梅[5]2002年在《基于服务的网络资源分配研究》文中提出随着网络技术的发展,网络资源分配研究面临新的挑战,主要体现在资源相对稀缺、服务多样化、资源分布化和应用商业化等四个方面。现代网络更加强调“以人为本,服务至上”的宗旨,面向用户提供“服务”成为发展的新理念。传统的网络资源分配方法侧重于研究如何调度报文、提供服务质量保证,没有考虑用户支付能力、用户满意度等因素对资源分配的影响,不能达到资源的最适度配置。针对上述问题,本文把价格因素引入网络资源分配研究,在兼顾服务质量保证的前提下,提出一种基于服务价格的网络资源分配方法,并进一步给出端到端的服务选择与协商策略。 论文首先提出引入价格因素的网络服务模型——MQNRA(Market and QoS based Network Resource Allocation Model)。MQNRA模型综合区分服务与集成服务的优点,对带宽代理进行改造,加入价格相关的控制模块,使基于价格的用户服务选择与协商成为可能,并为系统整体资源最优配置提供操作平台。 论文以独立ISP域为研究对象,给出兼顾服务质量保证、最大化用户满意度、获得资源最优配置的方法。针对典型算法——SRA(Simple Resource Allocation)算法存在复杂度高,控制开销过大的问题,论文提出基于预先判断的PE ESRA(Pre-Estimation based ESRA algorithm)算法。PE ESRA算法通过引入价格迭代求解前的预先判断机制,降低算法复杂度,避免了不必要的资源调度。针对SRA算法无法解决可能出现的某业务类突发性拥塞,而其他业务类尚有空闲资源的情况,论文在继承PE ESRA算法的基础上,提出允许业务类之间资源借用的PEB ESRA(Pre-Estimation and Borrow based ESRA algorithm)算法,该算法在一定程度上缓解了由于业务流突发性拥塞造成的资源配置短期失衡问题。 网络应用通常同时使用多种资源,而不同资源自身的资源紧缺程度不同,对服务质量产生的效果不同。为了达到系统整体资源的最优配置,论文进一步研究多种资源的联合分配,并给出价格调整的优化算法。 要实现基于服务价格的端到端服务质量保证,必须把价格参数引入端到端资源协商过程。为此,本文提出SPNP(Service Price based Negotiation Protocol)应用级的端到端QoS协商协议。SPNP协议为用户与网络的沟通提供了很好的途径,具有价格查询和报价能力,为EESSPA算法实现提供机制保证。 端到端资源协商涉及QoS划分问题,论文以端到端最优延时分配为例,提出EESSPA(End to End Service Select and Pricing Algorithm)端到端服务选择与定价算国防科学技术大学研究生院学位论文法。该算法在满足总延时需求的条件下,获得最优延时分配方案,使用户总花费最小。EESSPA算法的特点是采用分布式控制,避免了由于集中式控制导致的信息爆炸,并且算法复杂度与途经链路数无关。 最后,总结全文,并指出下一步的研究工作。

张顺利[6]2012年在《网络虚拟化环境下的网络资源分配与故障诊断技术》文中进行了进一步梳理网络虚拟化技术被认为是解决互联网目前存在问题的一种有效方法,得到了越来越多研究人员的关注。本论文在此背景下,重点研究网络虚拟化环境下网络资源分配与故障诊断技术中存在的五个问题。其中,资源分配方面存在的问题包括:(1)多基础设施提供商和多服务提供商竞争环境下,资源分配效率低、交易环境不公平;(2)在底层网络规模较大的环境下,现有虚拟网映射算法的分配效率较低;(3)资源重配置的时机选择不合理,导致重配置算法对网络性能的负面影响较大。故障诊断方面存在的问题包括:(1)底层网络信息对服务提供商不可见性造成虚拟网服务故障难以定位;(2)每个底层网络上同时承载的虚拟网络数量较多,导致症状集中包含的症状和故障集中包含的故障较多,故障诊断算法的性能较低。本文在对网络虚拟化环境下资源分配和故障诊断相关研究成果进行分析的基础上,结合现有网络中资源分配和故障诊断等网络管理相关技术,深入研究了网络虚拟化环境下的网络资源分配和故障诊断的上述问题。本文的主要贡献如下:(1)为了解决多基础设施提供商和多服务提供商竞争环境中资源分配效率低、交易环境不公平的问题,提出了基于拍卖的虚拟网资源分配机制。仿真实验结果表明,提出的有议价分配机制可以一次性完成多基础设施提供商和多服务提供商资源分配以及定价,提高了资源分配的效率,并且本文提出的有议价分配机制比V-MART和无议价分配机制创建了更加公平的交易环境。(2)为了提高现有虚拟网映射算法的映射效率,提出了映射时间最短化的虚拟网映射算法,该算法主要包括基于K-均值聚类的社团划分子算法和资源分配子算法。仿真实验结果表明,在底层网络规模较大的环境下,当接收到相同数量的虚拟网请求时,本文提出的算法比算法D-ViNE减少了映射时间,提高了虚拟网的映射效率。(3)为了减少重配置对网络性能的负面影响,求解比较合适的重配置时机,首先将网络资源的占用情况与资源重配置时机之间建立数学模型,设计了重配置时机的计算方法,推导了重配置请求次数的极限值;其次,提出了基于预测的资源重配置算法。仿真实验结果表明,本文提出的算法在重配置花费、虚拟网请求接收率两个方面取得了较好的效果。(4)为了解决底层网络信息对服务提供商不可见性造成的虚拟网服务故障难以定位的问题,基于虚拟网络和底层网络之间的映射关系,提出了网络虚拟化环境下的服务故障传播模型。为了提高诊断算法的性能,提出了基于症状内在相关性的虚拟网服务故障诊断算法SFDoIC.仿真实验结果表明,SFDOIC算法能够很好的解决底层网络信息对服务提供商不可见性造成的虚拟网服务故障难以定位的问题,可以有效地降低诊断算法的误报率,减少诊断算法的诊断时间。

余雪勇[7]2016年在《分层异构网络无线资源管理关键技术研究》文中提出通信网络技术与无线业务的发展日新月异,共同推动无线接入技术和移动终端技术的演进。在无线接入异构化、移动终端多模化的驱动下,未来无线通信系统的重要发展趋势将是异构、融合与协同,它将集成和管理多种异构无线接入网络,为多模终端提供泛在的异构无线接入环境,充分满足用户在不同应用场景下日益增长的业务需求。因此,无线资源管理是实现异构无线融合网络有序组织和高效利用的关键技术。在分层异构网络中,无线资源管理需要从整体上综合考虑网络中各种无线资源的分配和使用;利用重配置技术,通过业务测量,进行不同接入网络间的业务分流,对异构网络中具有不同特性的接入网络进行联合接入控制和资源调度;在满足业务需求的基础上,提高资源调度分配的效率,实现对异构网络资源优化利用。为了有效解决上述问题,本学位论文紧紧围绕分层异构融合网络下无线资源管理主题开展工作,侧重研究异构网络融合系统中的呼损概率模型及其高效算法、呼叫接纳控制、多业务类型的优化资源分配以及垂直切换等无线资源管理算法,并对异构网络融合系统容量进行分析,以期达到有效提高异构网络融合环境中无线通信系统的性能,保证用户的服务质量,充分利用异构网络资源的目的。针对分层异构网络环境中,由低层网络向高层宏蜂窝网络溢出的业务流的到达具有“突发性”,不适用于传统的泊松模型的分析方法,以及现有的修正马尔科夫泊松过程近似方法具有较高的计算复杂度,不适合用来分析大规模复杂网络等难题,本文提出了一种分层异构网络中的多业务呼损概率的高效数值算法,推导出多类型溢出业务流的统计矩;利用等效单位带宽方式将带宽资源分配给每个业务流或呼叫连接,并进一步根据上述推导结果,建立一个多类型业务流呼损模型,求得系统中多类型业务流的呼叫阻塞概率的数值解。通过比较本文算法与基于多维修正马尔科夫泊松过程的近似算法在两层蜂窝网络场景下的仿真结果,验证了本文算法的高性能和准确性。针对分层异构网络中的呼叫接纳控制算法如何控制新的业务请求被何种无线接入网接纳,并评估其对已有业务连接产生的影响,以避免网络拥塞和保证业务服务质量的问题,本文提出一种基于概率机制的呼叫接纳控制算法,能够根据无线局域网的当前网络负载情况和用户终端的移动速度等信息,对来自蜂窝网的向下垂直切换呼叫的请求进行区分和判决,减少不必要的垂直切换处理负荷。本文还对新呼叫阻塞概率和向下垂直切换呼叫阻塞概率进行理论分析和推导。仿真结果表明,该算法能够减少不必要的频繁垂直切换,并且限制向下垂直切换呼叫的呼叫阻塞概率在一个可接受的水平;同时保证较高的平均系统带宽利用率,提高了系统性能。针对未来的宽带无线网络中的不同类型业务对时延的敏感以及带宽的需求呈现多样性和动态性,无线资源分配机制需要同时考虑业务获取无线资源的公平性的问题,本文主要研究具有正交频分复用接入的异构网络中的无线资源分配机制,力图在用户数据传输速率比例性的公平约束条件下,获取最大的系统传输速率并满足不同业务的服务质量需求。为了解决这些问题,我们将系统模型中的业务分为两类:时延约束型业务和尽力而为型业务;并进一步将无线资源管理问题转化为一个线性规划问题。我们利用高效迭代算法,将具有指数级复杂度的混合整型规划问题转换成一个凸问题,求出其优化解;或者在其对偶域进行求解。为了评估本文算法的性能,仿真结果给出了时延约束型业务的数据传输速率和尽力而为型业务的公平性指数。与传统的无线资源管理机制相比,它们得到较大的改进。此外,本文所提出的优化资源分配算法能够获得更高更稳定的系统吞吐量。针对分层异构网络中,多业务无线资源管理如何有效的协同利用各种无线资源来满足业务所需要的服务质量并最小化业务成本的问题,本文提出了一种基于蜂窝网络和无线局域网的异构网络的通用无线资源管理算法。算法的关键参数包括业务类型,用户终端移动性和位置信息等,协同的利用异构网络中的资源,并同时能保证业务的服务质量和业务成本的最小化。通过马尔科夫模型分析了算法的有效性。仿真结果表明,在不同的移动性和网络负荷条件下,本文算法能够明显降低不必要的垂直切换到达率,提供稳定的通信,并有效的提高了系统吞吐量,适用于实际的异构网络环境。

杨增良[8]2009年在《面向服务的网络定价模型研究》文中指出在过去的十多年中,通信网络的流量有了巨大的增长。网络资源分配研究面临新的挑战,主要体现在资源相对稀缺、服务多样化、资源分布化和应用商业化等四个方面。网络业务的多元化和用户群体的多元化需要ISP能够有效公平地分配网络资源。网络资源对于用户来说永远是稀缺的,而用户对网络资源的需求是无止境的,单靠增加网络设备来解决资源配置的问题不是十分合理的。传统的网络资源分配方法侧重于研究报文的调度、提供服务质量保证等技术领域,没有考虑用户支付能力、用户满意度等因素对资源分配的影响,不能达到资源的最适度配置。现代网络更加强调“服务至上”的宗旨,面向用户提供“服务”成为发展的新理念。未来的宽带通信网中实现QOS的核心问题之一是如何有效地分配有限的网络资源,从而最大限度地实现资源的潜在价值。在经济学中,采用博弈论和定价理论可以很好地处理资源配置的问题。在网络应用中,大多工程师都把主要的精力放在了技术领域,很少关注网络定价的概念。其主要原因是:网络技术飞速发展,网络工程师们大多数紧跟网络技术发展前沿,具有良好的技术背景,而很少有精力去兼具良好的经济背景。要想创造出更大的经济效用,必须将工程技术和经济需求结合起来。网络定价从技术的和经济的角度分析,可以解决两个基本的问题:成本的回收及盈利,资源公平配置及拥塞控制的方法。针对上述分析,本文把价格因素引入网络资源分配研究,在兼顾服务质量保证的前提下,引入经济学相关理论,通过价格机制等经济手段来激励用户更积极地参与到网络管理中,实现更有效的资源分配和拥塞控制。并以此提出了一种面向服务的定价模型。该模型通过将户经济效益与网络行为相挂钩,可以实现利用价格等经济因素来调节用户对网络资源的需求,从而达到合理分配资源的目的。

崔宇轩[9]2015年在《一种基于定价的卫星网络选路及带宽资源分配算法》文中进行了进一步梳理随着卫星通信网业务流量的迅猛增加和业务类型的逐渐多样化,卫星通信网络的带宽资源已经成为一种典型的稀缺资源。在军事通信背景下,基于网络定价策略的网络资源分配可以针对不同的用户群体,提供可区分的资源分配,对提升用户满意度和优化网络整体性能具有十分重要的价值。本文主要采用经济学模型中的定价机制,对星地融合军事通信网络业务选路及资源分配进行研究,主要研究工作包括:(1)简要介绍选题背景及国内外研究现状,给出本文的研究目的,简述了将经济学原理中的定价机制应用于星地融合网络资源分配的意义。(2)介绍网络资源分配的概念和现阶段网络资源分配研究中的问题,综述网络定价的经济学模型,归纳现阶段研究中应用较为广泛的两种网络资源分配方式,它们分别基于定价机制模型和博弈论模型,然后对两种资源分配方式进行对比。(3)结合军事卫星通信的特点,设计一个星地融合军事通信网络模型,详细介绍该模型中各个节点的主要功能,并对该系统的业务设置叁种优先级。提出一种基于定价机制的业务选路及资源分配算法,将链路的接入价格同链路带宽的使用情况相关联,并将价格作为业务选择“最短路径”时的链路权值;在动态业务场景下,系统动态地刷新路由表中链路的权值,可以有效地为业务选路,达到降低业务阻塞率和增加网络吞吐量的目的。在业务选路后,算法还可以根据业务的优先级和链路带宽的使用情况,对不同类型业务进行有区别的带宽资源分配。(4)基于Matlab 7.1平台编程实现星地融合通信网络模型,设置节点和链路的参数,并在该网络模型下测试了算法的性能。结果表明,该算法不仅可以有效保障高优先级业务的服务质量,且与传统的资源分配方案对比,还能有效地降低业务的阻塞率。最后,我们对全文进行总结,给出了本课题研究中有待进一步研究的问题。

方旭[10]2010年在《基于定价的通信网络资源分配研究》文中进行了进一步梳理当今世界宽带用户急剧增加,但支持宽带发展的internet骨干网仍然不足。主要原因有以下两个。一个是现在光纤虽然很充足了,但网络建设需要上节点设备等大量传输设备,而增加传输设备需要投入大量的资金。另一个原因是网络运营商目前还没有足够的盈利模式,从而运营商在发展宽带网络的时候投入量不足。Internet骨干网的不足导致了网络资源的不足。中国的很多地区,尤其农村地区,网络逐渐普及,网民大量增加。比如江苏,甘肃那边就是这种现状。路由器等网络设备功能有限等原因引起了大量的网络拥塞,导致了网络传输效率底。现在很多城市有的时段网速非常慢,而有的时段网速较快。同时,网络资源呈现出应用多样化,商业化等特点。网络包括电信网和互联网两部分。本文从定价的角度对通信网络资源分配问题进行了研究。通过定价的方法,一方面可以使运营商的利润增加,另外一方面可以缓解网络拥塞,使用户的效用得到提高。本文的研究方法包括博弈论,微观经济学,系统模拟和仿真等方法。本文建立了移动通话动态计费模型,求出了在现有的情况下最优的动态定价。这针对的是现在一些移动电话业务正在兴起的非洲国家。不同cell不同时间网络话务负荷和话务成本有较大差异,并且不同客户在不同cell不同时间对资费价格存在弹性。通过业务动态定价,可以均衡网络话务,刺激和引导客户话务,增加电信企业收入和利润,并且提高客户满意度。该模型在假设几类客户已有话务的情况下分群分时分别建立了需求函数,进而可得收益函数。可以用matlab或者mathmatics进行求解,从而我们就得到了最优动态定价。这个价格可以使运营商的收入最大化。然后我们通过网络空闲或繁忙是降低或提高通话价格,起到缓解网络拥塞均衡网络话务的目标。其后给出了业务动态定价的系统实现,包括设置速率调节器,拥塞检测器,定价器等。文章提出了一种基于区分服务的动态定价方案,其费用由接入价格和使用价格两部分元素组成。单位接入价格体现为高服务等级的资源被低等级用户使用所造成的使用价格差;而单位使用价格从一定程度上体现用户所选择的服务质量的高低,并且使用价格根据网络的拥塞状态周期性改变,以体现动态性。为克服以往动态定价方案实现上的难题,结合区分服务模型,提出了一种易于实现的动态定价实现框架。它由中间代理器、入口边界器、出口边界器和资源分配器四个主要元件构成,通过元件之间的协调工作以及信息的交互,完成价格的更新工作,并通过中间代理向用户提供更新后的价格,调节用户使用网络的行为,从而减轻网络拥塞同时同时提高网络资源的利用率。通过仿真实验,验证定价方案及其实现框架的性能。接下来分别探讨了基于面向TCP连接的拥塞定价和接纳控制。该问题可描述为追求连接阻塞率最小化和活动连接时长最大化的多目标优化问题。分别考察了在连接请求确定和随机到达时的连接价格确定问题,提出了一种连接价格调整算法,并给出了基于socks代理协议的实现方法。基于竞拍的优先级分配与计费,讨论了其均衡状态下的用户竞标行为和保留标价的优化设置问题。提出了一种激励兼容的汇聚优先级竞拍机制,在此机制上使得用户的时延成本最小。面向无连接的弹性应用,探讨了基于拥塞价格的速率控制问题。针对已有的梯度投影算法收敛速度慢、效率不高的问题,提出了基于共轭梯度法的链路价格调整算法,分析了基于概率标记的端到端价格传输机制,并重点探讨了价格估计中的样本量选择问题,以使价格估计具有较高的精度和一定的可信度。在此基础上,把一级连接的接纳控制和分组一级的速率控制相结合,提出了基于多尺度拥塞价格的资源分配思想以适应网络协议和算法部署的实际需要。文章建立了基于福利经济学的网络资源分配模型。

参考文献:

[1]. 软件定义网络(SDN)网络管理关键技术研究[D]. 冯涛. 清华大学. 2015

[2]. 基于效用的网络资源分配研究[D]. 宋亚楠. 清华大学. 2013

[3]. 基于博弈策略的光纤通信网络资源分配研究[D]. 王刚. 武汉大学. 2013

[4]. 移动Ad Hoc网络中资源分配及跨层技术研究[D]. 韩冰青. 南京理工大学. 2010

[5]. 基于服务的网络资源分配研究[D]. 陈晓梅. 中国人民解放军国防科学技术大学. 2002

[6]. 网络虚拟化环境下的网络资源分配与故障诊断技术[D]. 张顺利. 北京邮电大学. 2012

[7]. 分层异构网络无线资源管理关键技术研究[D]. 余雪勇. 南京邮电大学. 2016

[8]. 面向服务的网络定价模型研究[D]. 杨增良. 山东师范大学. 2009

[9]. 一种基于定价的卫星网络选路及带宽资源分配算法[D]. 崔宇轩. 西安电子科技大学. 2015

[10]. 基于定价的通信网络资源分配研究[D]. 方旭. 北京邮电大学. 2010

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