用于准二维移动容迟容断网络的实时资源分配策略

doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2013.06.019

摘要/Abstract

摘要：

资源分配是移动容迟容断网络的核心问题之一，影响着容迟容断网络路由甚至整个系统的效率。然而目前移动容迟容断网络的资源分配策略大多基于神经网络和遗传算法的混合算法，计算量大，不利于实时应用。为此根据移动网络可预测环境，提出了接入路由器消息矩阵及准二维接入带宽的约束条件，在此基础上建立了基于效用函数的资源分配策略，以满足实时要求。算法具有O（n）的算法复杂度，仿真结果显示切换掉话率和新呼叫阻塞率仅比最优化算法升高约1/4，计算用时则只有其36.99%。说明其在保证实时性的前提下仍能提供较好的QoS。算法可以进一步推广到二维移动场景中。

关键词: 资源分配, 移动网络接入, 实时, 容迟容断网络, 效用函数, 服务质量

Abstract:

Resource allocation is one of the core techniques in multi-homing delay/disrupt tolerant networking（DTN）, which decides the efficiency of DTN routing, and even affects the whole system. However, schemes based on neural network and genetic algorithms are of computational complexity that is not applied to real-time applications. Therefore the information matrix of access routers and quasi-two-dimensional access bandwidth constraints were designed based on predictable environment of train mobile network, and then an approximation algorithm with O（n） algorithm complexity, based on utility differential, was proposed to meet the real-time applications. Finally simulation showed that call-drop-rate in handover and new call-block-rate only increase by about 1/4, compared with that of the optimized-algorithm, but calculation time decrease down to its 36.99%. It means the algorithm ensures real-time response and could provide good QoS at the same time. The algorithm could be further applied to the real 2-dimensional moving scene.

Key words: resource allocation, mobile internet access, real-time, delay/disrupt tolerant networking, utility function, quality of service

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Ying Wang,Yonghui Zhang. Real-Time Resource Allocation Algorithm for the Quasi-Two-Dimensional Mobile Delay/Disrupt Tolerant Networking[J]. Telecommunications Science, 2013, 29(6): 115-120.

图/表 4

表1

图1

表2

表3

参考文献 14

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	?x＞0,?y＞0	?x＞0,?y＜0	?x＜0,?y＞0	?x＜0,?y＜0	?x＜0,?y＜0
?x₀＞0,?y₀＞0	k₂＞k₁	if（θ＜π/2）,k₂＜k₁,k₂＞k₁	if（θ＜π/2）,k₂＞k₁,k₂＜k₁	k₂＜k₁
?x₀＞0,?y₀＜0	if（θ＜π/2）,k₂＜k₁,k₂＞k₁	k₂＞k₁	k₂＜k₁	if（θ＜π/2）,k₂＞k₁,k₂＜k₁
?x₀＜0,?y₀＞0	if（θ＜π/2）,k₂＞k₁,k₂＜k₁	k₂＜k₁	k₂＞k₁	if（θ＜π/2）,k₂＜k₁,k₂＞k₁
?x₀＜0,?y₀＜0	k₂＜k₁	if（θ＜π/2）,k₂＞k₁,k₂＜k₁	if（θ＜π/2）,k₂＜k₁,k₂＞k₁	k₂＞k₁
注：k₂＞k₁表示k₁在切换之前，k₂在切换之后；if（J, a,b）表示如果J成立，有a；不成立，有b。

业务量（Erl）		切换掉话率
业务量（Erl）	实时算法	最优算法	S方案	n方案
16	0.050 66	0.043 99	0.050 90	0.062 77
18	0.055 35	0.054 73	0.063 73	0.067 38
20	0.110 35	0.093 98	0.117 85	0.142 62
22	0.138 58	0.130 82	0.173 32	0.179 34
24	0.149 81	0.140 12	0.185 53	0.196 61
26	0.187 88	0.182 20	0.240 30	0.254 57
28	0.253 35	0.216 19	0.295 86	0.354 41

业务量（Erl）		新呼叫阻塞率
业务量（Erl）	实时算法	最优算法	S方案	n方案
16	0.064 05	0.048 78	0.056 55	0.074 54
18	0.074 66	0.065 76	0.077 37	0.087 83
20	0.137 76	0.095 22	0.121 59	0.171 74
22	0.175 34	0.145 42	0.187 40	0.222 26
24	0.216 74	0.173 40	0.223 68	0.277 81
26	0.288 55	0.240 70	0.317 66	0.382 56
28	0.413 38	0.310 82	0.414 66	0.575 68

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