分层移动云计算网络中虚拟资源与无线资源联合优化研究

Cloud computing is considered as a promising technology which will be widely used for satisfying the quickly increasing demands of data transmission and processing in the future 5G mobile communication networks. In this project, we plan to explore the cooperation mode among clouds in the different levels of mobile communication network, and design a hierarchical mobile cloud computing network model. Then, we will focus on the relationship between virtual resource allocation in local data center and radio resource allocation in access cloud. We will develop a theoretical model for joint optimization between virtual and radio resources, and address the dynamic resource configuration problem by using the joint optimization framework. In addition, a simulation platform will be developed for performance evaluation in hierarchical mobile cloud computing networks. Our research objects include available network model for the deployment and cooperation among clouds in the different levels, and dynamic resource configuration mechanism for improving data transmission and processing performance in the network. The research results and deliverables of this project can provide some valuable theoretical foundation and effective technique for cloud computing technology researching and developing in the future 5G mobile communication networks of our country.

云计算技术被认为将广泛应用于下一代5G移动通信网络中，以满足数据通信业务飞速增长，对网络中数据传输和处理能力提出的爆炸式需求。本项目计划从研究5G网络中不同层次的云如何协同工作出发，分析和借鉴已有的分层移动云计算网络研究成果，提出一个面向5G的分层移动云计算网络架构；在此基础上，着重从机理上研究分层移动云计算网络中，微云虚拟资源与接入云无线资源的相互影响关系，建立二者联合优化的理论模型，设计一个基于二者联合优化的动态资源配置机制；并开发一个分层移动云计算网络专用的仿真实验平台。本项目的研究目标是建立可行的多个层次的云统一部署和协同工作的网络框架，设计网络中宏虚拟资源和无线资源的联合优化机制，有效提升网络中数据业务的传输和处理性能。本项目的研究成果，能够为我国下一代5G移动通信网中的云计算技术的研发提供有用的理论基础和有效的技术手段。

在本项目的研究中，针对项目研究计划，从软件定义的移动云计算网络架构及服务模式、软件定义移动云计算网络中的资源联合优化配置和基于移动边缘计算的任务协同调度和内容分发三个方面展开了项目的研究工作。从机理上分析了未来移动通信网络中，复杂网络结构和多样化业务需求下，网络资源优化配置和数据传输的特点，设计了相应的软件定义网络架构和业务按需服务模式，得到了相关的资源优化配置机制和数据高效传输协议，实现了软件定义移动云计算网络的仿真实验平台，完成了理论结果的性能验证和分析比较，提交了相关研究报告。本项目较全面地按计划完成了相关研究内容，并达到了各项指标要求。在国内外一流学术期刊和会议发表学术论文13篇，其中SCI论文4篇(包括IEEE期刊2篇)，EI论文9篇；申请国家技术发明专利2项；培养博士生2名，硕士生5名。通过本项目的研究，我们对软件定义分层移动云计算网络中的资源配置和业务服务机理有了深刻的理解，对相应的网络优化配置和数据优化传输机制进行了深入的研究和分析，为面向未来移动互联网应用的软件定义移动云计算网络的后续研究打下了基础。