工业物联网中大规模受损边缘计算网络修复机制

作者：田辉; 伍浩; 田洋; 任建阳; 崔亚娟; 艾文宝; 袁健华

来源：通信学报, 2021, 42(04): 89-99.

• 工业物联网
• 边缘计算
• 网络修复
• Benders分解算法
• 局部分支法

针对工业物联网中边缘计算网络与其余子网的相互依赖特性所导致的网络大规模级联故障问题,考虑到网络修复初期的资源有限性,提出了一种联合考量计算需求与修复开销的网络修复机制。考虑到受损网络结构(拓扑关系与链路容量)和动态特征(边缘计算节点计算需求),基于节点计算量守恒定理构建了链路修复策略集与网络计算迁移的联合分析框架。基于Benders分解算法,将原NP-hard问题转化为相互依赖的主问题与子问题,通过割平面的不断逼近,实现对原问题最优解在多项式时间内的高效探索。结合局部分支法,进一步保障Benders分解算法的上界在迭代过程中的非增特性,加快算法收敛速度。仿真结果表明,所提算法的系统总开销性能优于传统基于拓扑结构的修复算法,并且可以在多场景下保持其性能优势。

• 单位
  北京邮电大学; 网络与交换技术国家重点实验室