本发明专利技术公开了一种新一代网络业务分配方法、装置、电子设备及存储介质，涉及无线通信网络技术领域，用以解决5G/B5G网络下新型业务对于通信需求侧重点不同的问题，该方法包括：面向切片间资源分配问题，引入切片平均满意度函数和调度时延因子，并采用比例公平算法对各网络切片分别计算优先级，得到各切片在基站上分配的比例；面向切片内资源分配问题，根据各用户的需求生成基站服务请求，结合网络拥塞情况，确定定价策略，并将切片间分配策略和定价策略作为约束条件，构建一个两阶段的Stackelberg博弈，确定资源分配结果。本发明专利技术旨在通过综合考虑切片间资源分配和切片内资源调度问题，有效保障了资源分配的公平性，提高了整体网络资源利用率和网络收益，降低了网络拥塞。拥塞。拥塞。
【技术实现步骤摘要】
新一代网络业务分配方法、装置、电子设备及存储介质
[0001]本专利技术属于无线通信网络
，具体涉及一种新一代网络业务分配方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
[0002]随着5G的飞速发展，催生了诸如虚拟现实、增强现实、人工智能以及超高清视频等新型业务场景。面向未来需求，这些新型业务场景所呈现出来一个显著的特征就是对于通信需求侧重点不同。不同的业务场景在时延、带宽、可靠性、移动性和安全性等方面存在显著差异，这要求网络能够依据各类业务的服务质量需求，灵活地提供定制化的高质量网络服务。然而在传统的通信网络中，针对特定服务和需求采用设计专用网络的方式虽然部署简单、隔离性强，但存在可扩展性差、资源利用率低等问题。因此，传统通信网络已经无法满足与垂直行业紧密结合的新兴应用业务更加多元的通信需求。
[0003]在这样的需求背景下，能为用户提供端到端定制化网络服务的网络切片技术应运而生。网络切片技术通过将同一物理网络切分为多种逻辑网络从而承载多样化的业务场景，不仅可以实现专用网络的定制，还有望优化由于业务场景差异化和用户需求多样化造成的资源浪费和网络部署成本过高的问题。通过对网络切片实施资源分配，可以有效地提高整体网络资源利用率和用户满意度、降低网络部署成本、优化网络拥塞等性能。因此，在研究网络切片时，资源分配问题格外重要。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提出一种新一代网络业务分配方法，该方法采用网络切片技术对5G/B5G网络下新型业务对于通信需求侧重点不同的问题进行了研究。面向切片间资源分配问题，针对不同类型的切片，分别以切片平均满意度、切片用户数量以及切片调度时延为约束，构建切片优先级，并采用比例公平的方法求解，旨在通过切片平均满意度的设置实现系统吞吐量与切片间公平性的权衡。面向切片内资源调度问题，针对单个基础设施供应商(Infrastructure Provider, InP)和多个租户通信场景下的经济模型分析建模，分别在拥塞和非拥塞两种情况下为不同接入用户建立符合市场规律下的价格模型，并基于Stackelberg博弈算法讨论如何分配资源，以期实现网络收益和用户效用之间的动态平衡。此方案有效地提高了整体网络资源利用率和网络收益，降低了网络拥塞，实现了资源分配的公平性。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术的实例采用如下技术方案。
[0006]第一方面，提供一种新一代网络业务分配方法，该方法包括：根据网络切片类型和负载情况等，为每个切片分配满足最低要求的资源。
[0007]分析不同类型切片对通信需求侧重点的差异，并将这些差异化需求转化为对传输速率、时延和包差错率(Packet Error Rate, PER)指标的不同数值约束，进而结合切片特性，构建切片平均满意度函数。
[0008]将上述切片平均满意度函数和切片调度时延因子作为约束条件，构建切片优先级函数，确定不同时刻下各切片的优先级。
[0009]计算出每个切片的优先级后，按照优先级顺序对未分配的资源进行再分配，直至剩余资源数为零，并更新各切片分配到的资源总数。
[0010]上述方法，重点考虑了用户服务质量在公平性和系统吞吐量权衡中的影响，并将其建模为切片用户平均满意度函数，通过综合考虑该平均满意度函数、切片用户数量以及切片调度时延等约束，构建切片优先级，并利用比例公平的方法进行求解。然后，按照计算出来的优先级，依次为各切片分配资源，直至剩余资源为零。
[0011]第二方面，提供一种新一代网络业务分配方法，还包括：在确定了切片在基站上的资源分布后，基于用户和切片已匹配关系，执行切片内资源调度。
[0012]根据各用户的需求生成基站服务请求，结合市场规律，分别在拥塞和非拥塞情况下为不同接入用户建立价格模型，确定定价策略。
[0013]将上述切片分配策略和定价策略作为约束条件构建一个两阶段的Stackelberg博弈，确定资源分配的结果。
[0014]上述方法，根据网络切片自身服务能力与用户需求量之间的关系，在网络切片没有足够资源来满足用户需求的情况下，引入服务降级和资源迁移指标，并针对拥塞和非拥塞两种情况分别为不同接入用户建立符合市场规律下的价格模型以最大化网络收益。然后，对博弈双方分别计算效用函数，设置博弈策略集，并采用一种低复杂度的全局搜索算法求解博弈双方的最佳响应，使用户效用和基站收益相对最优。
[0015]第三方面，提供一种新一代网络业务分配装置，该装置包括：预分配模块，用于根据网络切片类型和负载情况等，在初始时为每个切片分配满足最低要求的资源。
[0016]构建模块，用于根据不同类型切片对通信需求侧重点的差异，构建切片平均满意度函数。
[0017]确定模块，用于以上述切片平均满意度函数和切片调度时延因子作为约束条件，构建切片优先级函数，确定各切片在不同时刻下的优先级。
[0018]执行模块，用于根据计算出来的各切片优先级，对未分配的资源执行再分配，直至剩余资源数为零。
[0019]第四方面，提供一种新一代网络业务分配装置，该装置包括：获取模块，用于在确定了切片在基站上的资源分布后，获取用户和切片的匹配关系。
[0020]计费模块，用于根据各用户的需求生成基站服务请求，分别在拥塞和非拥塞情况下为不同接入用户建立价格模型，确定定价策略。
[0021]分配模块，用户将所述切片分配策略和定价策略作为约束条件构建一个两阶段的Stackelberg博弈，确定资源分配的结果。
[0022]第五方面，提供一种新一代网络业务分配设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的网络切片资源分配方法。
[0023]第六方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上述实施例所述的网络切片资源分配方法。
[0024]本专利技术有益效果是：本专利技术提供一种新一代网络业务分配方法、装置、电子设备及存储介质。通过采用网络切片技术，解决5G/B5G新型业务对于通信需求侧重点不同的问题。首先针对切片间资源分配问题，通过结合不同类型切片的特性设置切片用户平均满意度函数，并以该平均满意度函数和切片调度时延因子为约束构建切片优先级，进而得到最优的切片资源分配比例，为各切片间的资源分配的公平性提供了保障。其次针对切片内资源调度问题，根据各用户的需求生成基站服务请求，分别在拥塞和非拥塞情况下为不同接入用户建立价格模型以最大化网络收益。并以上述切片分配策略和定价策略为约束，构建两阶段Stackelberg博弈模型，通过采用一种低复杂度的全局搜索算法求解博弈双方的最佳响应，实现了用户效用和基站收益之间的动态平衡。
附图说明
[0025]下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明。
[0026]图1是本专利技术具体实施例的场景图。
[0027]图2是本专利技术实施例提供的新一代本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种新一代网络业务分配方法，其特征在于，包括：根据网络切片类型和负载情况等，为每个切片分配满足最低要求的资源;分析不同类型切片对通信需求侧重点的差异，并将这些差异化需求转化为对传输速率、时延和包差错率(Packet Error Rate, PER)指标的不同数值约束，进而结合切片特性，构建切片平均满意度函数;将上述切片平均满意度函数和切片调度时延因子作为约束条件，构建切片优先级函数，确定不同时刻下各切片的优先级；计算出每个切片的优先级后，按照优先级顺序对未分配的资源进行再分配，直至剩余资源数为零，并更新各切片分配到的资源总数；在确定了切片在基站上的资源分布后，基于用户和切片已匹配关系，执行切片内资源调度；根据各用户的需求生成基站服务请求，结合市场规律，分别在拥塞和非拥塞情况下为不同接入用户建立价格模型，确定定价策略；将上述切片分配策略和定价策略作为约束条件构建一个两阶段的Stackelberg博弈，确定资源分配的结果。2.根据权利要求1所述的新一代网络业务分配方法，其特征在于，在分析不同类型切片对通信需求侧重点的差异时，重点考虑了用户服务质量(Quality of Service, QoS)在公平性和系统吞吐量权衡中的影响，并分别给出不同类型切片的QoS值和QoS阈值，用于构建切片平均满意度函数。3.根据权利要求1所述的新一代网络业务分配方法，其特征在于，在构建切片优先级时，将切片中的所有用户看作一个整体，计算出 时刻切片中所有用户的瞬时速率 ，以及 时刻前两个时隙切片中所有用户的平均传输速率 ，并通过引入切片平均满意度和切片调度时延因子，改进了传统的比例公平算法(Proportional Fair, PF)难以满足5G多样化的业务需求的问题，更好的权衡切片之间的公平性和QoS需求。4.根据权利要求1所述的新一代网络业务分配方法，其特征在于，在为不同接入用户建立价格模型的过程中，分别考虑网络拥塞和非拥塞两种情况，并在网络出现拥塞时，考虑服务降级和资源迁移两种解决方案，定义拥塞代价函数，以缓解网络拥塞的现象，提高整体的网络收益。5.根据权利要求1所述的新一代网络业务分配方法，其特征在于，在构建...
【专利技术属性】
技术研发人员：王再见，谷慧敏，
申请(专利权)人：安徽师范大学，
类型：发明
国别省市：
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