1.算法仿真效果
matlab2022a仿真结果如下：
2.算法涉及理论知识概要
弹性网络是一种高度灵活的网络架构，可以根据网络流量和业务需求动态调整网络资源。相比传统网络，弹性网络能够更好地适应不断变化的业务需求和网络拓扑，从而提高网络的性能和可靠性。在弹性网络中，频谱利用率和业务阻塞率是两个重要的性能指标，本文将详细介绍它们的定义、计算方法以及影响因素。
一、频谱利用率
频谱利用率是指在一定时间内，网络所使用的频谱资源占总可用频谱资源的比例。在无线通信系统中，频谱资源是有限的，因此频谱利用率的提高可以提高网络的容量和效率，减少网络拥塞和业务阻塞。
其中，已使用的频谱资源指在一定时间内，网络中所有的信号所占用的频谱资源，总可用的频谱资源是指该频段内所有可用于通信的频率资源。通常情况下，频谱利用率的单位是百分比。在实际应用中，频谱利用率的计算可以根据不同的网络类型和技术进行调整。
对于移动通信网络，频谱利用率是一个非常重要的性能指标，它直接影响到网络的容量和质量。在移动通信网络中，频谱资源是非常有限的，因此需要合理规划和管理频谱资源，以提高频谱利用率和网络的容量。通常情况下，移动通信网络中的频谱资源是按照频段进行划分的，每个频段内包含多个信道，每个信道可以支持一定的数据传输速率。为了提高频谱利用率，移动通信网络通常采取以下措施：
频谱资源的动态分配和共享：在移动通信网络中，不同的用户和业务需要的频谱资源是不同的，因此可以通过动态分配和共享频谱资源来提高频谱利用率。例如，移动通信网络可以根据用户的需求和当前网络负载情况，动态地分配和共享频谱资源，以避免频谱资源的浪费和闲置。
频谱资源的重复利用：在移动通信网络中，频谱资源的重复利用可以提高频谱利用率。例如，移动通信网络可以通过使用跳频和扩频等技术，将同一频段内的频谱资源分配给不同的用户和业务，从而提高频谱资源的利用效率。
频谱资源的优化配置：移动通信网络可以通过合理的频谱资源配置和优化，提高频谱利用率。例如，可以采用多小区共享频率、小区间频率重叠等技术，以减少频率资源的浪费和提高频率资源的利用效率。
二、业务阻塞率
业务阻塞率是指在一定时间内，由于网络资源不足而无法满足用户请求的比例。在网络中，业务阻塞率是一个非常重要的性能指标，它直接影响到用户体验和网络的可靠性。当网络负载过高或网络资源不足时，业务阻塞率会增加，导致用户无法正常使用网络服务。因此，业务阻塞率的降低是提高网络性能和用户体验的重要手段。
其中，未能满足用户请求的业务量指在一定时间内，由于网络资源不足而无法满足用户请求的业务量，用户总请求业务量指在同一时间内，所有用户的请求业务量总和。业务阻塞率通常以百分比表示，其值越小说明网络性能越好。
业务阻塞率的影响因素非常多，包括网络拓扑结构、网络资源配置、网络负载等多个方面。下面将分别介绍这些因素对业务阻塞率的影响。
3.MATLAB核心程序
%数据传输
K_path = [];
for kr=1:K_Nslot
KL=size(Pathset{kr});
for kc=1:KL(2)
K_path(kr,kc) = Pathset{kr}(kc);
end
end
Path_cL = size(K_path);
for kr=1:Path_cL(1)
for kr2=1:Path_cL(2)-1
if K_path(kr,kr2+1)~=0
Path_cL0 = ONET_idx(K_path(kr,kr2),K_path(kr,kr2+1));
Arrreq_infor(kr,Path_cL0+8) = 1;
end
end
end
for ks=1:K_Nslot
Req_L = size(Req_infor);
for r1=1:Req_L(1)
if Arrreq_infor(ks,3) >= Req_infor(r1,5)&&Req_infor(r1,1)~=0
for r2=10:LinksN+9
if Req_infor(r1,r2)==1
for r3=Req_infor(r1,9):Req_infor(r1,9)+Req_infor(r1,8)-1
link_infor(r2-9,r3) = 0;
end
end
end
for r2=1:Req_L(2)
Req_infor(r1,r2)=0;
end
end
end
%确定到达请求的请求索引
for r1=1:Req_L(1)
Ej=0;
if Req_infor(r1,1)==0
Req_infor(r1,:)= [Req_idx,Arrreq_infor(ks,:)];
Ej = 1;
Arrreq_idxx = r1;
break
end
if r1==Req_L(1)&&Ej==0
Req_infor(r1+1,:) = [Req_idx,Arrreq_infor(ks,:)];
Arrreq_idxx = r1+1;
end
end
Path_lens2 = Req_infor(Arrreq_idxx,7);
Bws = Req_infor(Arrreq_idxx,6);
islong=0;
if Path_lens2<=Max_dist
Slots_number=Bws/12.5;
Req_infor(Arrreq_idxx,8)=ceil(Slots_number);
else
Num_bad=Num_bad+1;
for Req_infor_row=1:LinksN+9
Req_infor(Arrreq_idxx,Req_infor_row)=0;
end
islong=1;
break
end
Linkij2 = [];
%这个模块不加入重构，那么假设由于频谱杂乱导致有效频率数量为：
F = (1/Min_bw-1/Max_bw)*[1+sum(Req_infor(:,8))]/Max_Nslot;
Max_Nslot2 = Max_Nslot*(1-F);
if islong==0
Linkij=1;
for r2=10:LinksN+9
if Req_infor(Arrreq_idxx,r2)==1
Linkij2(Linkij,:) = link_infor(r2-9,:);
Linkij = Linkij + 1;
end
end
Link_cL2=size(Linkij2);
%可用的频谱时隙
SC = 0;
for ijkl=1:Max_Nslot
sum_linkr=0;
for Linkij=1:Link_cL2(1)
if ijkl+Req_infor(Arrreq_idxx,8)+2*CP_Nslot<=Max_Nslot2
SC = SC+1;
for ip=ijkl:ijkl+Req_infor(Arrreq_idxx,8)+2*CP_Nslot
sum_linkr = sum_linkr + Linkij2(Linkij,ip);
end
else
sum_linkr=1;
break
end
end
if sum_linkr==0
for Linkij=1:Link_cL2(1)
for ip=1:Req_infor(Arrreq_idxx,8)
link_infor(Linkij2(Linkij,Max_Nslot+1),ijkl+ip+CP_Nslot-1)=1;
end
Req_infor(Arrreq_idxx,9)=ijkl+CP_Nslot;
end
break
end
end
SC=SC/Link_cL2(1);
%更新成功的请求号和被阻止的请求
if sum_linkr==0
Num_good=Num_good+1;%利用的数量
break
else
for Req_infor_column=1:LinksN+9
Req_infor(Arrreq_idxx,Req_infor_column)=0;
end
if ks==K_Nslot
Num_bad=Num_bad+1;%阻塞的数量
end
end
end
end
Req_idx=Req_idx+1;
end
X1(jk,mk)= Lamda(jk,1)*Timehold;
Y1(jk,mk)= 100*Num_bad/Max_Nreq/MTKL;%业务阻塞率
Y2(jk,mk)= 100*SC/Max_Nslot;
end
end