一种针对网络细粒度的业务切片切换方法技术

本发明专利技术公开了一种针对网络细粒度业务切片切换方法，首先引入了切片层面，将传统的用户

【技术实现步骤摘要】
一种针对网络细粒度的业务切片切换方法


[0001]本专利技术属于通信网络
，具体涉及一种针对网络细粒度的业务切片切换方法。

技术介绍

[0002]随着5G技术的出现和发展，大量垂直行业涌入互联网，这极大地促进了互联网技术的 应用和发展，但也对传统的网络产生了新的冲击。大量垂直行业带来新的网络需求，如5G 的三大典型应用：超高可靠低时延通信uRLLC,增强移动宽带eMBB以及海量机器通信mMTC。 由于不同行业要求可能存在很多差别，甚至出现互斥的技术指标，所以传统的“one fitall”的网络架构便无法满足业务需求。网络切片技术的产生，成为了解决多业务需求的关 键技术。通过针对不同业务需求，按需的构造逻辑上的端到端网络，以此满足业务的不同要 求。所以在新的网络架构下，网络切片技术已经成为至关重要的新技术。
[0003]由于网络切片技术的出现，对于不同基站会部署不同的切片来满足不同的需求，传统的 接收信号作为切换标准的情况无法适应新的网络架构，因为信号强度最高的基站可能并没有 部署满足业务需求的切片，所以亟需一种新的用户切换算法来满足新网络架构下的用户切换。
[0004]针对5G网络中提供业务需求的数据基站具有分布紧密，覆盖范围小的特点，当用户在 移动时，如果当前基站无法满足用户需求，会出现多个基站可以被选择的情况，对于粗粒度 的切片层面，可以根据不同类型的切片编号完成筛选。随着网络需求的不断发展，面对更细 粒度的切片划分，如uRLLC业务在自动驾驶和远程医疗的要求不同，针对相同业务类型但需 求上的差异，如何进行切换才能使用户获得最佳的体验，成为需要研究的方向。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是在于解决传统的依照信号强度作为切换标准的方法，无法 适应新的网络架构，以及如何在细粒度的切片环境下，提高用户的速率和等问题；本专利技术提 供了一种针对网络细粒度的业务切片切换方法，不仅可以满足新的网络架构下的用户切片切 换，还可以提高系统的用户速率和。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种针对网络细粒度的业务切片切换方法，针对包括基站的目标区域，以及由各基站分 别构建的包含切片的网络环境，执行以下步骤，通过用户请求接入切片的切换，进而实现用 户请求接入基站的切换，获得目标区域内用户
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切片
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基站的匹配关系：
[0008]步骤S1：针对目标区域内的各用户，各用户分别获得目标区域内其能接入的所有切片 资源信息与所有基站资源信息；针对目标区域内的各切片，各切片分别获得其覆盖区域内各 用户的业务请求信息；
[0009]步骤S2：基于目标区域内各用户分别对应其能接入的所有切片和所有基站，作为
该用 户接入选择对象，以目标区域内用户获得的服务速率和最大为目标，构建优化模型；
[0010]步骤S3：基于目标区域内各用户分别对应其能接入的所有切片和所有基站，执行以下 步骤，针对以目标区域内最大用户速率为目标的优化模型进行求解，获得目标区域内用户
‑ꢀ
切片
‑
基站的匹配关系：
[0011]步骤S3.1：基于用户获得目标区域内其能接入的所有切片资源信息，各用户分别获得 其对应的可用切片；针对各个可用切片，结合可用切片提供给用户的服务速率，各用户分别 获得其对应的可用切片偏好列表；结合可用切片其覆盖区域内各用户的业务请求信息，各可 用切片分别获得其对应的用户偏好列表；
[0012]步骤S3.2：基于各用户分别对应的可用切片偏好列表、以及各可用切片分别对应的用 户偏好列表，获得目标区域内用户
‑
切片匹配关系；
[0013]步骤S3.3：基于目标区域内用户
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切片匹配关系，结合用户获得目标区域内其能接入的 所有基站资源信息，各用户分别获得其对应的可用基站；针对各个可用基站，结合可用基站 的资源信息、以及各用户与切片的匹配关系，各用户分别获得其对应的可用基站偏好列表； 结合与基站上切片匹配的各用户的业务请求信息，各可用基站分别获得其对应的用户偏好列 表；
[0014]步骤S3.4：基于目标区域内用户
‑
切片匹配关系，结合基于各用户分别对应的可用基站 偏好列表、以及各可用基站分别对应的用户偏好列表，获得目标区域内用户
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切片
‑
基站的匹 配关系。
[0015]进一步地，所述步骤S2中，以目标区域内最大用户速率和为目标，构建优化模型，其 目标函数如下：
[0016][0017][0018][0019][0020][0021][0022][0023]式中，为{0、1}变量，为1时表示用户i接入k基站上的j切片，为0时表示 用户i没有接入k基站上的j切片；K表示目标区域内基站总数；M表示目标区域内切片总 数；I表示目标区域内用户总数；R
req
表示用户业务速率需求，表示基站k为切片j分配 的频带
资源，表示基站k为切片j分配的功率资源，表示用户i接入k基站上的j切片 获得的功率资源，i
j
表示接入切片j的用户数量，表示基站k的切片j的最大承载用户数， b
k
表示基站k的频带资源，p
k
表示基站k的功率资源，m表示接入基站k的切片数量；表示基站k上j切片为用户i提供的服务速率。
[0024]进一步地，所述步骤S3.1中，具体执行以下步骤：
[0025]步骤S3.1.1：目标区域内的各用户，通过以下公式，对其能接入的所有切片进行筛选， 获得各用户分别对应的可用切片：
[0026][0027][0028]其中，
[0029]式中，表示基站k为切片j分配的频带资源，表示基站k为切片j分配的功率资源， 为{0、1}变量，为1时表示用户i接入k基站上的j切片，为0时表示用户i没有 接入k基站上的j切片，表示用户i接入k基站上的j切片获得的功率资源，i
j
表示接入 切片j的用户数量，表示切片满足最小保障速率需要提供的频带资源，表示基站k的 切片j的最大承载用户数；
[0030]步骤S3.1.2：目标区域内的各用户，基于各用户分别对应的可用切片，结合切片提供 给用户的服务速率，各用户分别获得其对应的可用切片偏好列表，切片提供给用户的服务速 率越高，用户对切片的偏好程度越高；目标区域内的各可用切片，基于切片其覆盖区域内各 用户的用户业务速率需求，各可用切片分别获得其对应的用户偏好列表，用户业务速率需求 越高，切片对用户的偏好程度越高。
[0031]进一步地，所述步骤S3.2中，基于各用户分别对应的可用切片偏好列表、以及各可用 切片分别对应的用户偏好列表，各用户均迭代执行以下步骤，直到目标区域内各用户均迭代 完毕，获得目标区域内用户
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切片匹配关系：
[0032]步骤S3.2.1：用户向其对应的可用切片偏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对网络细粒度的业务切片切换方法，其特征在于：针对包括基站的目标区域，以及由各基站分别构建的包含切片的网络环境，执行以下步骤，通过用户请求接入切片的切换，进而实现用户请求接入基站的切换，获得目标区域内用户
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切片
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基站的匹配关系：步骤S1：针对目标区域内的各用户，各用户分别获得目标区域内其能接入的所有切片资源信息与所有基站资源信息；针对目标区域内的各切片，各切片分别获得其覆盖区域内各用户的业务请求信息；步骤S2：基于目标区域内各用户分别对应其能接入的所有切片和所有基站，作为该用户接入选择对象，以目标区域内用户获得的服务速率和最大为目标，构建优化模型；步骤S3：基于目标区域内各用户分别对应其能接入的所有切片和所有基站，执行以下步骤，针对以目标区域内最大用户速率为目标的优化模型进行求解，获得目标区域内用户
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切片
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基站的匹配关系：步骤S3.1：基于用户获得目标区域内其能接入的所有切片资源信息，各用户分别获得其对应的可用切片；针对各个可用切片，结合可用切片提供给用户的服务速率，各用户分别获得其对应的可用切片偏好列表；结合可用切片其覆盖区域内各用户的业务请求信息，各可用切片分别获得其对应的用户偏好列表；步骤S3.2：基于各用户分别对应的可用切片偏好列表、以及各可用切片分别对应的用户偏好列表，获得目标区域内用户
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切片匹配关系；步骤S3.3：基于目标区域内用户
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切片匹配关系，结合用户获得目标区域内其能接入的所有基站资源信息，各用户分别获得其对应的可用基站；针对各个可用基站，结合可用基站的资源信息、以及各用户与切片的匹配关系，各用户分别获得其对应的可用基站偏好列表；结合与基站上切片匹配的各用户的业务请求信息，各可用基站分别获得其对应的用户偏好列表；步骤S3.4：基于目标区域内用户
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切片匹配关系，结合基于各用户分别对应的可用基站偏好列表、以及各可用基站分别对应的用户偏好列表，获得目标区域内用户
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切片
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基站的匹配关系。2.根据权利要求1所述一种针对网络细粒度的业务切片切换方法，其特征在于：所述步骤S2中，以目标区域内最大用户速率和为目标，构建优化模型，其目标函数如下：其目标函数如下：其目标函数如下：其目标函数如下：其目标函数如下：其目标函数如下：
式中，为{0、1}变量，为1时表示用户i接入k基站上的j切片，为0时表示用户i没有接入k基站上的j切片；K表示目标区域内基站总数；M表示目标区域内切片总数；I表示目标区域内用户总数；R
req
表示用户业务速率需求，表示基站k为切片j分配的频带资源，表示基站k为切片j分配的功率资源，表示用户i接入k基站上的j切片获得的功率资源，i
j
表示接入切片j的用户数量，表示基站k的切片j的最大承载用户数，b
k
表示基站k的频带资源，p
k
表示基站k的功率资源，m表示接入基站k的切片数量；表示基站k上j切片为用户i提供的服务速率。3.根据权利要求1所述一种针对网络细粒度的业务切片切换方法，其特征在于：所述步骤S3.1中，具体执行以下步骤：步骤S3.1.1：目标区域内的各用户，通过以下公式，对其能接入的所有切片进行筛选，获得各用户分别对应的可用切片：获得各用户分别对应的可用切片：其中，式中，表示基站k为切片j分配的频带资源，表示基站k为切片j分配的功率资源，为{0、1}变量，为1时表示用户i接入k基站上的j切片，为0时表示用户i没有接入k基站上的j切片，表示用户i接入k基站上的j切片获得的功率资源，i
j
表示接入切片j的用户数量，表示切片满足最小保障速率需要提供的频带资源，表示基站k的切片j的最大承载用户数；步骤S3.1.2：目标区域内的各用户，基于各用户分别对应的可用切片，结合切片提供给用户的服务速率，各用户分别获得其对应的可用切片偏好列表，切片提供给用户的服务速率越高，用户对切片的偏好程度越高；目标区域内的各可用切片，基于切片其覆盖区域内各用户的用户业务速率需求，各可用切片分别获得其对应的用户偏好列表，用户业务速率需求越高，切片对用户的偏好程度越高。4.根据权利要求1所述一种针对网络细粒度的业务切片切换方法，其特征在于：所述步骤S3.2中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓荣，陈康，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：