微云环境中基于虚拟资源群的网络拓扑和资源优化关键技术研究

This project focus on key technologies of network topology control and resource optimization based on virtual resource group in cloudlets environment, and using cloudlets to build virtual resource group to optimize network topology and resource utility. The innovations on key technologies of network topology control and resource optimization based on virtual resource group in cloudlets environment can be obtained through the research on resource structure expansion and control problem, resources sharing based collaborative resource optimization problem in cloudlets environment. The specific research content and objectives are as follows: propose cloudlets based virtual resources group network topology expansion algorithm, prediction and evaluation based adaptive network topology control algorithms, cloudlet tracking and optimal relay selection algorithm and the resource scheduling algorithm based on multipoint connection. Extend the network by encouraging cloudlets to build virtual resource group, predict and evaluate the status of supply and demand of network resources change and topological connection quality, track mobile cloudlet and structure change of network resources, optimize resource utility through network resource scheduling optimization. The cloudlet resource utilization can be more reasonable and flexible, and the proposed algorithms can be applied in the realistic cloudlets environment in the future through the in-depth theoretical analysis, computer simulation and necessary experiment in this project.

本项目拟研究微云环境中基于虚拟资源群的网络拓扑和资源优化关键技术，在利用微云构建虚拟资源群的基础上对网络拓扑和资源效用进行优化。通过对微云环境中的资源结构拓展与控制问题和微云环境中基于资源共享的协作资源优化问题的研究，在微云环境中基于虚拟资源群的网络拓扑和资源优化关键技术方面有所创新。具体研究内容及目标是：提出基于微云构建虚拟资源群的网络拓扑扩展算法、基于预测和评估的网络自适应拓扑控制算法、微云跟踪及最优中继选择算法和基于多点连接的资源调度算法，通过激励微云构建虚拟资源群以扩展网络，预测并评估网络内资源供需状态变化和拓扑连接质量，跟踪移动微云和网络资源结构变化，通过网络资源优化调度最优化资源效用。通过深入的理论分析、计算机仿真和辅助实验，使微云资源利用更合理更灵活，并使得所提算法能够在未来应用于实际的微云环境中。

本项目研究微云环境中基于虚拟资源群的网络拓扑和资源优化关键技术，在利用微云构建虚拟资源群的基础上对网络拓扑和资源效用进行优化。提出了网络资源状态预测和建模方法，基于QoE的微云切换和资源群规模控制方法，利用智能反射面、中继、源目的节点对辅助的资源共享和资源分配方法，基于QoS多目标优化资源选择方法和基于虚拟资源群的资源调度算法。应用场景可涉及云无线接入网络、5G物联网、IoV/V2X、光通信网络、空地通信网络等。以用户提供通信连接作为构建微云结构和虚拟资源群的基础，使用户闲置资源成为网络资源的一部分，可以有效抑制用户自私性，提高参与网络资源管理的积极性，增加网络容量和接入机会，从网络方面和用户方面寻找双方共赢的资源使用模式。通过深入的理论分析、计算机仿真和辅助实验，使微云资源利用更合理更灵活，并使得所提算法能够在未来应用于实际的微云环境中。