多个提供商共存场景下的网络虚拟化框架和速率申请方法技术

本发明专利技术公开了一种多个提供商共存场景下的网络虚拟化框架和速率申请方法，为每个MVNO引入集中式的虚拟网络控制器，对其在所有InP下的虚拟网络进行管理，从而各MVNO能够以最大化自身收益为准则同时向所有InP申请速率。将InP和MVNO之间的速率申请过程建模成一个两阶段的动态博弈：第一阶段各InP进行速率的定价，第二阶段各MVNO根据收到的定价和在各InP下的速率需求确定向各InP的速率申请量，通过反向归纳法求解出动态博弈的子博弈完美纳什均衡，在该均衡下，各InP和各MVNO都不愿改变自己的定价与申请策略。每个InP为其网络中的各MVNO都设定一个速率分配上限，从而实现每个InP中虚拟网络之间的隔离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信网络中的网络虚拟化框架和该框架中的速率申请问题，具体是一种多个设施提供商共存场景下的网络虚拟化框架和速率申请方法，属于无线通信中的网络虚拟化

技术介绍
近些年来，人们对无线数据的需求量迅速膨胀，对业务种类的要求也日益多样化，且随着多种终端的普及，未来无线网络呈现出以业务为主导、多种无线技术共存的发展趋势。研究表明，在传统无线网络中，网络资源没有得到充分利用。同时，传统无线网络采用垂直化的架构使得异种无线网络之间无法进行交互。单一的网络特性也使得传统网络无法满足不同业务的服务质量需求(Quality of Service，QoS)。以上缺陷表明，传统网络无法适应未来无线网络的发展趋势。无线网络虚拟化技术(Wireless Network Virtualization，WNV)的出现，为实现多种无线网络共存开辟了全新的途径。WNV将传统的移动网络运营商(Mobile Network Operators，MNOs)分离为设施提供商(Infrastructure Providers，InPs)和业务提供商(Service Providers，SPs)，InPs拥有并管理物理无线网络，SPs则向InPs租赁资源以运营虚拟网络，通过虚拟网络向用户终端(User Ends，UEs)提供服务。多个SPs共享同一物理网络的模式有利于网络资源得到更充分的利用。同时，WNV将网络功能抽象成软件接口从而将其和底层硬件分离，SPs可以通过配置这些接口来定制符合自身需求的虚拟网络。这种灵活性使得在同样的底层网络设施上运行不同特性的网络成为可能，也有利于新的网络技术的部署。因此，WNV能够加快无线通信技术的革新。由于具有上述优势，WNV已成为无线通信领域的一个研究热点。而由于采用了“InP-SP-UE”的三层商业模式，WNV中无线资源分配不仅要考虑用户的需求，还要考虑SP的引入给资源分配带来的影响，例如SP对虚拟网络资源调度的定制性要求和虚拟网络之间的隔离性要求等。这也使得WNV中的无线资源分配更加复杂。实际场景中往往存在多个InP和多个基站，每个SP可以同时向多个InP租赁资源。因此，除了虚拟网络的定制性和隔离性之外，还应考虑不同InP之间的商业关系。因此，应用于单个InP下的资源分配方法不适用于多个InP共存的场景，需要设计新的资源分配机制来实现WNV中多个InP场景下的无线资源分配。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术中存在的问题与不足，本专利技术提供多个InP存在场景下的网络虚拟化框架并给出该框架中速率申请方法。在该框架中，每个SP可以同时向所有InP申请速率。速率申请时，先由各InP向各SP进行速率的定价，各SP再根据收到的定价及其在各InP下的速率需求确定向各InP的速率申请量。各InP以及各SP都只以最大化自身的收益为目标而不管其他参与者的收益。采用本专利技术中的速率申请方法，能使InP定价以及SP申请速率达到一个均衡，在该均衡下，任何InP和任何SP都不愿单独改变自身的定价和速率申请量，同时能够实现同一InP中虚拟网络之间相互隔离。技术方案：一种多个提供商共存场景下的网络虚拟化框架和速率申请方法，先给出一个多个InP共存情况下的无线网络虚拟化框架，然后给出该框架下的速率申请方法。令SP是虚拟移动运营商(Mobile Virtual Network Operator，MVNO)。为每个MVNO引入集中式的虚拟网络控制器，对其在所有InP下的虚拟网络进行管理，从而各MVNO能够以最大化自身收益为准则同时向所有InP申请速率。将InP和MVNO之间的速率申请过程建模成一个两阶段的动态博弈：第一阶段各InP进行速率的定价，第二阶段各MVNO根据收到的定价和在各InP下的速率需求确定向各InP的速率申请量，通过反向归纳法求解出动态博弈的子博弈完美纳什均衡，在该均衡下，各InP和各MVNO都不愿改变自己的定价与申请策略。每个InP为其网络中的各MVNO都设定一个速率分配上限，从而实现每个InP中虚拟网络之间的隔离。1多个InP共存场景下的网络虚拟化框架考虑每个InP只拥有一个物理基站的情况，每个物理基站被超级控制器虚拟化成多个虚拟基站，每个MVNO在每个InP下拥有一个虚拟基站，并拥有一个虚拟网络控制器对所有InP下的虚拟基站进行集中式控制，超级控制器与虚拟网络控制器进行信息的交互，根据这些信息，虚拟网络控制器向超级控制器申请速率，而超级控制器则在不同虚拟网络之间分配资源以达到这些速率申请量。引入动态博弈模型来建模InP和MVNO之间的速率申请过程。记InP的集合为M＝{1,2,...,M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多个提供商共存场景下的网络虚拟化框架和速率申请方法，其特征在于，先给出一个多个InP共存情况下的无线网络虚拟化框架，然后给出该框架下的速率申请方法；为每个MVNO引入集中式的虚拟网络控制器，对其在所有InP下的虚拟网络进行管理，从而各MVNO能够以最大化自身收益为准则同时向所有InP申请速率；将InP和MVNO之间的速率申请过程建模成一个两阶段的动态博弈：第一阶段各InP进行速率的定价，第二阶段各MVNO根据收到的定价和在各InP下的速率需求确定向各InP的速率申请量，通过反向归纳法求解出动态博弈的子博弈完美纳什均衡，在该均衡下，各InP和各MVNO都不愿改变自己的定价与申请策略；每个InP为其网络中的各MVNO都设定一个速率分配上限，从而实现每个InP中虚拟网络之间的隔离。

【技术特征摘要】
1.一种多个提供商共存场景下的网络虚拟化框架和速率申请方法，其特征在于，先给出一个多个InP共存情况下的无线网络虚拟化框架，然后给出该框架下的速率申请方法；为每个MVNO引入集中式的虚拟网络控制器，对其在所有InP下的虚拟网络进行管理，从而各MVNO能够以最大化自身收益为准则同时向所有InP申请速率；将InP和MVNO之间的速率申请过程建模成一个两阶段的动态博弈：第一阶段各InP进行速率的定价，第二阶段各MVNO根据收到的定价和在各InP下的速率需求确定向各InP的速率申请量，通过反向归纳法求解出动态博弈的子博弈完美纳什均衡，在该均衡下，各InP和各MVNO都不愿改变自己的定价与申请策略；每个InP为其网络中的各MVNO都设定一个速率分配上限，从而实现每个InP中...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘志文，高吕炀，刘楠，尤肖虎，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32