【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及移动互联网通信，尤其涉及一种5g网络切片资源分配方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
1、随着移动通信的快速发展，用户对业务qoe(quality ofexperience，体验质量)的高水平服务需求不断增长。sdn(software defined network，软件定义网络)的虚拟化技术和网络切片技术能够支持5g网络的多元服务和业务模型，并在功能、性能和安全保护方面提供差异化的技术方案。
2、网络切片作为一种引入网络资源灵活管理的方法，负责完成物理网络的虚拟化，按需形成逻辑独立的虚拟网络，并负责虚拟资源到物理网络资源的映射。因此，网络切片资源分配成为了目前无线资源管理的重点研究方向。
3、然而，在现实生活中，由于用户移动性等原因，网络环境往往是复杂多变的，基于动态用户的需求会导致某部分业务的网络切片资源出现大量的闲置现象，造成资源浪费以及切片资源利用率下降；而另一部分的网络切片资源则出现不够的现象，不能满足用户的qoe需求。可见基于静态的5g网络切片资源分配方案显然无法满足动态的用户qoe需求和切片资源利用率的要求。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种5g网络切片资源分配方法、装置、设备及存储介质，通过将网络切片资源动态分配给各个用户，能够满足动态的用户qoe需求和切片资源利用率的要求。
2、为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种5g网络切片资源分配方法，包括：
3、根据用户的业务使用偏好相似度对用户进行分
4、获取每一分组用户的网络切片信息，其中，所述网络切片信息包括：调度优先级、qoe需求信息、qos需求信息和切片资源利用率；
5、在满足每一分组用户的所述qoe需求信息的情况下，结合所述调度优先级，以最大化所述qos需求信息和所述切片资源利用率为目标，建立网络切片资源分配模型；
6、对所述网络切片资源分配模型进行强化学习，得到所述用户的网络切片分配策略。
7、作为上述方案的改进，所述根据用户的业务使用偏好相似度对用户进行分组，包括：
8、根据下式计算任意两个用户之间的业务使用偏好相似度：
9、
10、其中，δt为预设的时间精度；表示用户ui在时间精度内的业务使用持续时间，表示用户uj在时间精度内的业务使用持续时间；lcss(ui,uj)表示用户ui与用户uj位置序列之间的最长公共子序列；表示用户ui位置序列长度；表示用户uj位置序列长度；表示用户ui在时间精度内的业务使用类型，表示用户uj在时间精度内的业务使用类型；表示用户ui和用户uj之间的业务重合度，若用户ui和用户uj的业务一样，则否则
11、若所述业务使用偏好相似度小于预设相似度阈值，则将所述任意两个用户分成一组。
12、作为上述方案的改进，根据下式计算所述调度优先级：
13、
14、其中，qk,m,u表示用户u在第m个网络切片中第k个资源块中的调度优先级，αu表示用户u的优先级，表示用户u在第t个时隙缓存区队首时延，rk,m,u表示用户u在第m个网络切片中第k个资源块中的吞吐量，表示用户u在第t个时刻之前获得的平均吞吐量。
15、作为上述方案的改进，所述qos需求信息包括：网络切片的平均速率和平均时延；
16、其中，根据下式计算所述平均速率：
17、
18、式中，表示用户u在第m个网络切片中获得平均速率，pv表示基站v的发射功率，hu,m,v表示基站v中第m个网络切片上用户u的信道增益，σ2表示用户的热噪声功率，b表示基站的总带宽，m表示信道总数；
19、根据下式计算所述平均时延：
20、
21、式中，表示用户u使用第m个网络切片的平均时延；表示用户u请求服从指数分布所请求第m个网络切片的吞吐量；表示用户u在第m个网络切片获得的吞吐量。
22、作为上述方案的改进，所述网络切片资源分配模型为：
23、argwmax(e[reward(w,q)])
24、＝argwmax(e[α·sa(w,q)·qk,m,u+(1-α)·u(w,q)]
25、s.t.
26、w1+w2+...+wm≤w,wi∈{w1,w2,....,ws}
27、qj∈{q1,q2,...,qs}
28、
29、
30、其中，argwmax()表示在网络切片带宽w中括号内式子达到最大值时的网络切片带宽w和分组用户的qoe需求信息q的取值，e[]表示系统奖励的平均值；w表示无线系统的总带宽；wi表示无线系统中第i个网络切片的带宽；qj表示无线系统中第j个分组用户的qoe需求信息；s表示分组用户数量；α表示用户优先级；sa(w,q)表示在网络切片带宽w和分组用户的qoe需求信息q下的qos需求信息；qk,m,u表示用户u在第m个网络切片中第k个资源块中的调度优先级；u(w,q)表示在网络切片带宽w和分组用户的qoe需求信息q下的切片资源利用率；表示用户u在第m个网络切片的平均速率大于或等于预设的业务最小速率，表示用户u在第m个网络切片的平均等待时延小于或等于预设的业务最大容忍时延。
31、作为上述方案的改进，所述对所述网络切片资源分配模型进行强化学习，得到所述用户的网络切片分配策略，包括：
32、根据所述网络切片资源分配模型确认状态空间、动作空间、回报函数和下一个状态的变动；
33、根据所述状态空间、所述动作空间、所述回报函数和所述下一个状态的变动进行强化学习和资源更新；
34、当满足预设的迭代条件时，得到所述用户的网络切片分配策略；
35、其中，所述状态空间包括：
36、st(w,sa,u,e)
37、其中，w表示无线系统中各个网络切片的带宽wi组成的向量，sa表示用户qos需求函数，u表示切片资源利用率函数，e表示各个网络切片剩余带宽组成的向量；
38、所述动作空间包括：
39、
40、其中，表示t时刻在第m个切片中第k个资源块中给用户u分配的无线资源策略，u表示用户集合，基站由m个网络切片共享，来自于网络切片的用户表示为u＝u1∪u2∪......∪um，来自于网络切片并分配给m个用户的共享资源表示为k＝k1∪k2∪......∪km；
41、所述回报函数包括：
42、reward＝(e[α·sa(w,q)·qk,m,u+(1-α)·u(w,q)]
43、其中，e[]表示系统奖励的平均值；α表示用户优先级，取值在0-1之间；sa(w,q)表示在网络切片带宽w和分组用户的qoe需求信息q下的qos需求信息；qk,m,u表示用户u在第m个网络切片中第k个资源块中的调度优先级；u(w,q)表示在网络切片带宽w和分组用户的qoe需求信息q下的切片资本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种5G网络切片资源分配方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的5G网络切片资源分配方法，其特征在于，所述根据用户的业务使用偏好相似度对用户进行分组，包括：
3.如权利要求1所述的5G网络切片资源分配方法，其特征在于，根据下式计算所述调度优先级：
4.如权利要求1所述的5G网络切片资源分配方法，其特征在于，所述QoS需求信息包括：网络切片的平均速率和平均时延；
5.如权利要求1所述的5G网络切片资源分配方法，其特征在于，所述网络切片资源分配模型为：
6.如权利要求1所述的5G网络切片资源分配方法，其特征在于，所述对所述网络切片资源分配模型进行强化学习，得到所述用户的网络切片分配策略，包括：
7.一种5G网络切片资源分配装置，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的5G网络切片资源分配装置，其特征在于，所述用户分组模块，包括：
9.一种5G网络切片资源分配设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器在执行所述计
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如权利要求1～6任一项所述的5G网络切片资源分配方法。
...【技术特征摘要】
1.一种5g网络切片资源分配方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的5g网络切片资源分配方法，其特征在于，所述根据用户的业务使用偏好相似度对用户进行分组，包括：
3.如权利要求1所述的5g网络切片资源分配方法，其特征在于，根据下式计算所述调度优先级：
4.如权利要求1所述的5g网络切片资源分配方法，其特征在于，所述qos需求信息包括：网络切片的平均速率和平均时延；
5.如权利要求1所述的5g网络切片资源分配方法，其特征在于，所述网络切片资源分配模型为：
6.如权利要求1所述的5g网络切片资源分配方法，其特征在于，所述对所述网络切片资源分配模型进行强化学习，得到所述用户...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶文初，杜翠凤，贺美刚，胡丹，张伟，王新宇，李宗，
申请(专利权)人：中电科普天科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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