基于资源区域聚集度的虚拟网映射算法

虚拟网映射是网络虚拟化研究中亟待解决的问题,针对已有映射算法中存在的对于网络拓扑信息利用不足的现状,该文提出了基于资源区域聚集度的虚拟网映射算法(RCI-VNE)。在映射预处理阶段,根据局部拓扑信息和区域资源聚集度提出节点区域资源聚集评价算法。在节点映射阶段,提出一种基于节点区域资源聚集排名的2-近邻聚集映射算法,该算法将虚拟网节点集中映射到底层网络中可用资源丰富的区域,减小承载链路的长度。实验结果表明,该算法降低了虚拟网映射开销,且具有较高的虚拟网请求接受率和较低的平均执行时间。     

节点可重复映射和链路可分流的虚拟网映射算法

在已有映射算法的基础上,结合虚拟网节点映射原则,提出了物理节点可重复映射的映射算法,即在同一虚拟网映射过程中,物理节点可以接受不同虚节点的映射.该算法不仅减少了部分虚链路的映射过程,降低了映射的复杂度,而且节约了链路映射的成本,使物理网可以接受更多的虚拟网请求,有效地提高了映射效率.另外,针对算法中链路映射的不足,对链路映射采取链路分流措施,有效地利用了零散带宽资源,进一步提高了虚拟网的映射率.模拟实验表明,新算法在执行时间、映射率以及映射收益等指标上都有着明显优势.     

物理节点可重复映射的虚拟网映射算法

该文在已有的映射算法基础上,结合K短路径的思想,改进了链路映射过程。算法通过多次搜索K短路径,寻找满足虚链路带宽需求的物理路径,有效地提高了虚链路的映射率。同时,根据虚拟网映射特性,针对节点映射过程,提出了物理节点可重复映射的映射算法,即在同一虚拟网映射过程中,物理节点可接受多个虚节点的映射。算法不仅减少了部分虚链路的映射过程,降低了映射的复杂度,而且节约了链路映射的成本,使物理网可以接收更多的虚拟网请求,有效地提高了映射效率。模拟实验表明,算法在执行时间、映射成功率以及映射收益等指标上都有着明显优势。     

环境自适应的拓扑联合感知虚拟网映射算法

针对虚拟网映射算法环境适应度低、拓扑关联性较差且映射开销较大的问题,该文提出一种环境自适应的拓扑联合感知虚拟网映射算法。首先提出一种加权相对熵排序方法对具有多指标的节点进行量化处理,依环境变化赋予节点指标不同的权值;在虚拟节点排序阶段采用加权相对熵和广度优先搜索算法双重排序,物理节点排序中引入就近度与加权相对熵算法配合使用,实现了对虚拟拓扑和物理拓扑的联合感知;最后利用k-最短路径算法完成虚拟链路映射。仿真结果表明,该算法依据环境变化自适应调整指标权值,提高了虚拟网映射成功率和收益开销比。     

节点重要性感知的透明虚拟光网络协同映射策略

针对透明弹性光网络环境下虚拟光链路映射过长和频谱碎片问题,该文提出一种节点重要性感知的协同映射算法。在节点映射阶段,设计节点重要性度量准则,评估未映射节点和已映射节点的邻近性,以及光路的频谱紧密度,以缓解链路频谱碎片和增强节点映射的紧凑性。同时,为了降低节点映射成功而链路映射失败的概率,提出一种节点-链路协同映射算法,当成功映射一对相邻虚拟节点时,立即映射他们之间的虚拟光链路,并分配频谱资源,最小化虚拟光链路所映射物理光路跳数。仿真结果表明,所提算法能够使用更少的频谱资源传输更多的虚拟光网络业务,且缩短了虚拟光链路映射长度。     

一种基于拓扑势的虚拟网络映射算法

该文针对现有的虚拟网络映射算法对网络中节点的拓扑属性考虑不够周到,导致其请求接受率和收益开销比较低的问题,将物理学里的场论思想引入了虚拟网络映射,并提出一种基于拓扑势的虚拟网络映射算法。该算法在节点映射阶段,通过计算节点的拓扑势、节点的资源能力、待映射节点与已映射节点之间的距离,将虚拟节点映射至最佳的物理节点。在链路映射阶段,通过计算物理路径的可用带宽和路径跳数,将虚拟链路映射至最佳的物理路径。仿真实验表明,该算法在多种虚拟网络到达强度下的请求接受率和收益开销比均优于当前的虚拟网络映射算法。     

基于拓扑影响度和回溯迁移的虚拟网可靠性映射方案

底层物理节点或链路失效将影响虚拟网服务提供的连续性,因此如何实现虚拟网的可靠性映射是当前研究亟待解决的问题。文章建立了虚拟网映射(VNM)的数学模型,量化分析了虚拟网的可靠性,并归结出影响虚拟网可靠性的因素。为了克服这些因素,文章分别提出基于拓扑影响度(TID)的虚拟网映射(VNM-TID)算法和基于回溯机制的迁移算法(MA-Back)。仿真结果表明,VNM-TID MA-Back算法在虚拟网请求接受率、迁移成功率和有效承载率上具有优势,提高了虚拟网的可靠性。     

分布式环境中基于协商的虚拟网映射算法

网络虚拟化技术可以在共享的底层物理网络上为用户同时提供多种可定制的服务网络。目前的虚拟网映射算法比较依赖于集中式的管理节点,使其在可靠性和适用范围等方面存在诸多问题。为此,提出了一种分布式环境下的虚拟网映射算法,该算法通过多个节点之间的相互协商来完成虚拟网的映射,并且在降低通信开销和缩短虚拟链路的路径长度方面进行了相应改进。实验结果表明,该算法与同类型算法相比,在资源利用率和通信开销方面具有一定的优越性。     

光路可靠性和频谱整合因子感知的虚拟光网络生存性映射

针对多链路故障,本文提出一种基于光路可靠性和频谱整合因子感知的空分复用弹性光网络中虚拟光网络生存性映射算法.在虚拟节点映射时,综合考虑物理节点属性的权重评估准则.在虚拟链路映射时,本文设计联合考虑频谱资源和可靠性的工作光路选择策略和基于频谱整合因子感知的工作光路频谱分区分配方法,并设计提高保护带宽共享度的保护光路选择策...     

弹性光网络中基于安全性感知的差异化虚拟光网络的映射策略

针对虚拟环境下底层网络中光纤的概率性故障,传统的100%保护至少需要配置一条保护路径,造成资源冗余度高和虚拟网络请求接受率低的问题,该文提出一种基于安全性感知的差异化虚拟光网络的映射(SA-DVNM)策略,在链路发生故障时为差异化虚拟网络请求提供安全保证。在SA-DVNM策略中,设计了一个综合考虑物理节点对之间跳数和相邻带宽大小的节点权重式避免链路映射过长,并提出路径频谱资源使用均衡的链路映射机制,最小化瓶颈链路的数量。当单路径传输失败时,SA-DVNM策略设计允许路径分割的资源分配机制,为保障时延敏感业务的安全性,SA-DVNM策略在路由选择中设计了基于时延差优化的多路径路由频谱分配方法。仿真结果表明该文所提策略在概率故障环境中能够降低带宽阻塞率,提高频谱资源利用率和虚拟光网络接受率。     

联合能耗与负载均衡的虚拟网络映射方法

为解决弹性光网络中虚拟网络映射时能耗严重、资源分配不均的问题,该文提出一种联合能耗与负载均衡的虚拟网络映射（PC-LB-VONE）方法.在虚拟节点映射时,选择相邻链路长度短、光节点计算资源多与相邻链路带宽资源多的光节点映射.在虚拟链路映射时,提出一种基于极大团的候选光路资源匹配度单路径映射策略.当单路径映射失败时,设计基于链路负载均值的多路径映射策略.仿真结果表明,所提方法能在减少弹性光网络能耗的同时均衡网络负载.     

节点中介性和频谱离散度感知虚拟光网络生存性协同映射

虚拟网络的映射策略影响弹性光网络(EON)资源可用性和网络生存性。该文提出一种基于节点间距离和频谱离散度感知的虚拟光网络生存性协同映射(CM-DSDA)算法,研究节点计算资源和拓扑位置中介性的光节点排序策略,设计频谱离散度方法评价链路频谱碎片化程度。在虚拟链路的生存性映射中,选择邻接已映射节点中消耗频隙数少且频谱离散度低的工作光路和保护光路协同映射虚拟网络。仿真结果表明所提算法能有效地提高EON的频谱占用率和减少带宽阻塞率。     

基于时频联合碎片感知的资源均衡虚拟光网络映射算法

为了解决虚拟光网络映射中带宽阻塞率较高以及底层资源消耗不均匀问题,论文提出一种基于时间域-频谱域碎片感知的虚拟网络映射(FA-VNM)算法。该文综合考虑频隙在时间域和频谱域上的碎片问题,设计时频联合碎片公式最小化分配过程中的频谱碎片。进一步,为了均衡网络中的资源消耗,在FA-VNM算法基础上提出基于节点度数的负载均衡感知虚拟网络映射(LB-VNM)算法,设计物理节点平均资源承载能力的公式,优先映射物理节点平均资源承载能力大的节点;为了均衡路径上资源使用,考虑路径权重值,并根据每条路径的权重值对虚拟链路进行映射,从而降低阻塞率。仿真结果表明,所提算法能有效降低阻塞率,提高资源利用率。     

面向节点异构的能耗感知虚拟网络映射算法

在底层网络节点异构的环境中,能耗优化的虚拟网络映射问题并不是最小化工作节点和链路数。该文针对此问题,构建底层网络节点和链路的负载能耗模型,并以能耗最优为目标,建立虚拟网络映射问题的数学模型,提出一种能耗感知虚拟网络映射算法。该算法在节点映射阶段以最小化能耗和协调链路映射为原则,将虚拟节点映射至综合资源能力最大的底层节点上,并采用改进的能耗感知k最短路径法进行链路映射。仿真结果表明,该算法显著减少虚拟网络映射的能耗,且底层网络节点异构性越大,能耗优势更为明显。     

A Game Theoretical Approach for Topology Control in Wireless Ad Hoc Networks with Selfish Nodes

In ad hoc networks, a significant amount of energy available to devices is utilized in network management operations. Since devices have limited energy resources, therefore, they drop data packets of other nodes to reduce their energy consumption. This selfish behaviour increases number of retransmissions over the link which increases energy consumption of the source node, introduces time delays, and degrades throughput of the network. Although conventional distributed topology control solutions minimize energy utilization of the nodes by adjustment of transmission power, however, selfish behaviour by devices introduce additional complexity in design which make topology control a challenging task. In this paper, we proposed Energy Efficient Topology Control Algorithm (EETCA) using game theoretical approach, in which, utility of the node depends on selfishness of the neighbors, link traffic rate, and link length. In decision-making step, nodes remove the links with other nodes that have high drop rate under the condition that network remains connected. We show that Nash Equilibrium point of the proposed game results in Pareto optimal network topology. We compare results of EETCA with Optimum (OPT) and Minimum Least Power Path Tree (MLPT) algorithms presented in literature. We carried our simulations under multiple sources scenario which show that EETCA outperforms previous approaches when number of nodes in the network increases. Furthermore, we simulate the performance of Ad-hoc On-demand Distance Vector (AODV) routing protocol under EETCA topology and compare it with MLPT and OPT topologies. The results show that the ad hoc network constructed using proposed solution substantially improves throughput of AODV routing protocol as compared to MLPT and OPT topology control algorithms.     

基于改进SSA优化WSN分簇协议

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)的路由协议是无线传感器网络领域中的一个研究热点.针对LEACH协议的不足,提出一种基于自适应t分布改进麻雀搜索算法(Improved Sparrow Search Algorithm,ISSA)的改进LEACH协议(LEACH?ISSA),以解决...     

Wheel Based Event Triggered Data Aggregation and Routing in Wireless Sensor Networks: Agent Based Approach

Event triggered data aggregation and routing minimizes the amount of energy and bandwidth required to transmit the data from the event affected area. This paper proposes a Wheel based Event Triggered data aggregation and routing (WETdar) scheme in Wireless Sensor Networks (WSNs) by employing a set of static and mobile agents. A wheel with spokes is constructed by WSN nodes around an event node (a sensor node where an event occurs). Gathering and aggregation of the information is performed along the spokes of a wheel in Spoke Aggregator (SA) nodes and sent to an event node, which routes to a sink node. Spoke generation and identification of SA nodes along the spokes is performed by using a mobile agent, based on parameters such as Euclidean distance, residual energy, spoke angle and connectivity. Mobile agent and its clones discover multiple paths to a sink node from an event node. The scheme is simulated in various WSN scenarios to evaluate the effectiveness of the approach. The performance parameters analyzed are number of SAs, SA selection time, aggregation time, aggregation energy, energy consumption, number of isolated nodes and network life time. We observed that proposed scheme outperforms as compared to the existing aggregation scheme.     

无线传感器网络中一种能量均衡的基于连通支配集的数据收集算法

采用连通支配集来构建虚拟骨干可以减轻无线传感器网络的广播风暴问题.目前已有大量工作通过构造最小连通支配集形成网络虚拟骨干来进行高效数据收集.然而,最小连通支配集并不能有效均衡节点的能量耗费,导致网络生命周期较短.提出了一种能量均衡的基于连通支配集的分布式算法EBCDS来进行数据收集,通过选择能量水平和度均比较大的节点组成连通支配集,支配集中的节点组成一个规模不大但具有较高能量水平的网络骨干.网络中的所有数据沿骨干在较小的寻路空间中转发,能够节省节点能量,使骨干节点不会因为能量不足而过早死亡.理论分析表明,EBCDS能以O(nlogn)的消息复杂度构造连通支配集,仿真实验表明,EBCDS能有效节省节点能耗并延长网络生命周期.     

虚拟网络映射高效节能运输模型及算法

网络虚拟化使得智能能量感知网络部署成为可能,已有研究忽略了节点映射能耗最优化。本文把节点映射能耗优化问题转化为生产地与销售地之间物资运输代价最优化问题,建立高效节能节点映射运输模型。根据最大元素法,提出了混合一阶段与两阶段映射算法,在链路映射的约束下找到节点分配最小能耗代价最优解;利用主动休眠策略,提出了基于运输模型的主动休眠虚拟网络映射节能算法;利用节点可重复映射技术,提出了基于运输模型的节点可重复映射算法,进一步提高了底层网络资源休眠数量。仿真结果验证了本文所提算法能够显著降低系统能耗,适合大规模高效节能虚拟网络映射。     

链路可靠性感知的差异保护虚拟光网络映射

针对弹性光网络的多链路故障影响虚拟光网络映射性能问题,提出一种链路可靠性感知的差异保护虚拟光网络映射（RA-DPVONE）方法.根据光节点的资源特性与相邻链路故障概率,该方法设计了光节点重要性评估准则和优先映射方法.根据候选光路上的可用频谱资源和链路故障概率,设计虚拟链路映射的工作光路和保护光路的链路代价更新公式,仅为不满足可靠性需求的虚拟链路映射资源共享保护光路.仿真结果表明,所提方法能降低网络的带宽阻塞率,提高虚拟网络请求接受率和弹性光网络的频谱资源利用率.