网络模型和问题陈述的优化方案

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：模拟C-RoFN中的节点包括移动终端、微基站、宏基站、波长选择开关和PU。与模拟场景相比，数字C-RoFN具有不同的传输和调制过程。图7-5模拟C-RoFN中的波长和频谱资源占用为了提高两种模型的可用性，我们考虑必须在PU或具有计算功能的节点中处理服务需求，其中包括数据备份或计算的应用。TRi+1是TRi之后到达网络的下一个请求。结果是Pw和Pb，分别表示请求的工作路径和备份路径。

在本节中，我们首先讨论上述两种情况下的传输架构，即模拟和数字架构。这里两种传输形式的架构可以表示为G（V，C，L，W，F，Δ）。注意，V={v1，v2，…，vn}是正常无线和光节点的集合；C={c1，c2，…，cn}是支持计算的节点集合，例如节点计算功能或过程单元（PU）；L={l1，l2，…，ln}是包括光纤和无线链路的链路集；W={λ1，λ2，…，λn}表示每个链路上的波长资源；F={ω1，ω2，…，ωn}表示每个无线节点附近的空间频谱资源；Δ代表共享风险链接组的集合，包括具有高自然崩溃发生率的区域中的节点和链接的组合。为了描述L中的链接li，我们使用等于li的（k，l）来表示连接节点k和节点l的链接，其中k，l∈{V∪C}。

在这里，我们考虑C-RoFN中的两个场景。模拟C-RoFN中的波长和频谱资源占用如图7-5所示。模拟C-RoFN中的节点包括移动终端、微基站、宏基站、波长选择开关（WSS）和PU。通过采用光纤无线（RoF）技术，频率为ω的无线信号将通过基站[22]被调制为波长为λ的光波，然后光纤上的无线信号将占用λ-ω和λ+ω的频率[23]。与模拟场景相比，数字C-RoFN具有不同的传输和调制过程。数字C-RoFN中的节点包括移动终端、微基站、宏基站、波长选择开关和PU。在接收到从微基站发送的频率为ω的无线信号后，宏基站将其转换为数据包格式，并通过光纤采用无线和光纤集成技术。为了避免冲突，波长相同的光波中的不同信号不能在同一根光纤中传输，所以不同的无线信号不能通过相同的无线节点在同一空间中进行传输。因此，频谱资源有两种类型，即无线节点中的射频和光纤中的波长。

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图7-5　模拟C-RoFN中的波长和频谱资源占用

为了提高两种模型的可用性，我们考虑必须在PU或具有计算功能的节点中处理服务需求，其中包括数据备份或计算的应用。来自特定网络用户的这些服务将需要PU或计算节点中的应用程序资源。因此，资源节点是V中的某个节点，目的节点可以是C中所需应用资源的任何节点。分配的工作路径和备份路径的目的节点可以是C中不同的节点。所请求的服务将占用分配的目的节点中的应用资源和工作路径以及备份路径的分配链路中的频谱资源F。因此，我们将第i个服务请求定义为TRi（s，θ，q），其中s表示服务的资源节点，θ是请求的无线频率要求，q是所请求服务的服务级别。TRi+1是TRi之后到达网络的下一个请求。问题描述如下：给定的输入是G（V，C，L，W，F，Δ），它是C-RoFN发生崩溃时的网络模型。网络请求是TR（TR1，TR2，…，TRn），它是一组请求。结果是Pw和Pb，分别表示请求的工作路径和备份路径。最后，目标是最小化Pw和Pb的总频谱资源。

网络模型和问题陈述的优化方案

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