一种虚拟化C-RAN网络下的网络切片虚拟资源分配方法组成比例

本发明专利技术涉及一种虚拟化C‑RAN网络下的网络切片虚拟资源分配方法，属于通信技术领域。该方法在满足各网络切片平均时延约束以及网络平均回传链路带宽消耗约束的前提下，以最大化平均网络切片和速率为目标进行动态的资源分配。所分配的网络资源包括频谱资源(资源块)和缓存资源。在每个资源调度时隙上，集中式的资源管理系统根据当前系统状态为每个网络切片分配合适的资源块数量以及缓存资源。本发明专利技术提出的虚拟资源分配方法能够在提升网络切片和速率的同时保证各切片的服务质量。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟化C-RAN网络下的网络切片虚拟资源分配方法
本专利技术属于通信
，涉及一种虚拟化C-RAN网络下的网络切片虚拟资源分配方法。
技术介绍
近年来，随着移动用户的数据需求激增，移动数据业务经历了大幅增长。因此，运营商需要能够降低成本的可扩展解决方案，以提高其无线网络的利用率和覆盖，从而满足未来5G网络在容量、速率和能效等方面的性能指标。在现已提出的众多具有前景的技术和网络架构中，无线网络虚拟化技术与云无线接入网络C-RAN受到了许多学者及研究人员的广泛关注和研究。无线网络虚拟化是对运营商的底层物理网络统一规划和管理，使运营商之间能够共享各种资源，如网络基础设施、授权频谱、无线接入网以及电力等，从而在能耗和资源利用方面提高效率，提升网络性能。其通过将无线网络资源虚拟化为一个个网络切片，以分配网络切片的方式给各个服务提供商提供所需的资源，还可根据网络状态及用户需求，动态增加、释放、改变切片资源。无线网络虚拟化技术实现了业务场景、网络功能和基础设施平台间的适配，可更好地支持多样化业务需求。因此，如何合理、动态且高效的为每个网络切片分配虚拟资源则至关重要。C-RAN是另一个受到广本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种虚拟化C‑RAN网络下的网络切片虚拟资源分配方法，其特征在于：在每个资源调度时隙上，在满足各网络切片平均时延约束以及网络平均回传链路带宽消耗约束的前提下，集中式的资源管理系统根据当前系统状态为所述的每个网络切片分配合适的资源块数量以及缓存资源，从而最大化平均网络切片和速率；所述的虚拟化C‑RAN网络是将无线网络虚拟化技术应用于C‑RAN网络中，其中底层物理网络中的每个基站均带有一定的缓存空间，并将所述的所有缓存空间通过“云化”操作集中形成虚拟缓存资源池，与虚拟基带处理单元池部署在一起；所述集中式的资源管理系统包括：信息收集器，用于收集各网络切片的信道状态信息与队列状态信息；资源控制器，...

【技术特征摘要】
1.一种虚拟化C-RAN网络下的网络切片虚拟资源分配方法，其特征在于：在每个资源调度时隙上，在满足各网络切片平均时延约束以及网络平均回传链路带宽消耗约束的前提下，集中式的资源管理系统根据当前系统状态为所述的每个网络切片分配合适的资源块数量以及缓存资源，从而最大化平均网络切片和速率；所述的虚拟化C-RAN网络是将无线网络虚拟化技术应用于C-RAN网络中，其中底层物理网络中的每个基站均带有一定的缓存空间，并将所述的所有缓存空间通过“云化”操作集中形成虚拟缓存资源池，与虚拟基带处理单元池部署在一起；所述集中式的资源管理系统包括：信息收集器，用于收集各网络切片的信道状态信息与队列状态信息；资源控制器，用于根据所述信息收集器收集到的信息进行决策，获得最优的资源分配方案；任务调度器，用于分发待传数据包到相应的资源上；所述的虚拟化C-RAN网络中具有离散时间排队系统，每个用户在各个时隙内均可请求多种不同的业务内容，所述集中式的资源管理系统为每种业务构建一个网络切片以及与其相应的排队队列，用以暂存还未来得及发送的数据包。2.根据权利要求1所述的虚拟资源分配方法，其特征在于，所述的各个业务的排队队列随时间变化的过程，包括：所述业务的下一时隙的队列长度等于当前时隙的队列长度减去当前时隙从队列中离开的数据包数，再加上当前时隙新到达的数据包数。3.根据权利要求2所述的虚拟资源分配方法，其特征在于：各时隙所述业务的排队队列新到达的数据包均在各时隙的末尾到达，即所述业务在各时隙新到达的数据包至少需要等待到下一时隙才有机会发送出去。4.根据权利要求2或3所述的虚拟资源分配方法，其特征在于：所述用户在各时隙请求的业务的数据包到达过程服从某种分布，且所述过程在时隙间是独立同分布的；所述数据包到达过程的概率密度函数等统计信息对集中式的资源管理系统是未知的。5.根据权利要求1所述的虚拟资源分配方法，其特征在于：所述各网络切片平均时延约束为各网络切片的平均时延要小于等于某个时延上界，其中平均时延等于对各网络切片单时隙时延的长时间累积取时间平均；所述网络平均回传链路带宽消耗约束为网络平均回传链路带宽消耗要小于等于某个回传链路带宽消耗上界，其中平均回传链路带宽消耗等于对网络单时隙回传链路带宽消耗的长时间累积取时间平均；所述最大化平均网络切片和速率，是通过动态合理的在每一时隙为各网络切片分配频谱资源和缓存资源，从而最大化平均切片和速率；其中切片和速率等于各网络切片在每一时隙内的瞬时传输速率之和，所述的平均网络切片和速率等于对网络切片和速率的长时间累积取平均。6.根据权利要求5所述的虚拟资源分配方法，其特征在于：所述各网络切片单时隙时延，根据Little’sLaw，等于各网络切片在当前时隙的队列长度除以相应业务的数据包到达过程的期望；所述网络单时隙回传链路带宽消耗，等于当前时隙网络切片和速率减去当前时隙缓存策略带来的回传链路带宽节省；所述当前时隙缓存策略带来的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈前斌，魏延南，王晓，管令进，胡彦娟，唐伦，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50