[发明专利]一种基于虚拟子网的资源分配和业务接入控制方法有效

专利信息
申请号: 201710268620.7 申请日: 2017-04-23
公开(公告)号: CN107172710B 公开(公告)日: 2019-12-06
发明(设计)人: 卢小峰;韩丛端;刘博文;赵丹萍;李凯;张海林 申请(专利权)人: 西安电子科技大学
主分类号: H04W72/04 分类号: H04W72/04;H04L12/46;H04L12/927
代理公司: 61227 西安长和专利代理有限公司 代理人: 黄伟洪<国际申请>=<国际公布>=<进入
地址: 710071 陕西省*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 虚拟 子网 资源 分配 业务 接入 控制 方法
【权利要求书】:

1.一种基于虚拟子网的资源分配和业务接入控制方法,其特征在于,所述基于虚拟子网的资源分配和业务接入控制方法首先MAC层初始化实现用户业务流策略集合,计算等效带宽信息,然后统计各用户带有QoS特性的等效带宽请求,通过等效带宽请求构建物理层资源分配矩阵,利用分支定界法求解子信道的分配矩阵,然后计算QoS指数和等效容量信息,通过等效容量构建MAC层业务接入矩阵,利用梯度迭代求解算法最大化MAC层效用函数,得到虚拟网服务用户业务流链路分割变量和业务接入变量。

2.如权利要求1所述的基于虚拟子网的资源分配和业务接入控制方法,其特征在于,所述基于虚拟子网的资源分配和业务接入控制方法包括:

1)给定k个用户在第s个虚拟网内的业务流的QoS特性其中,代表MAC层k个用户在第s个虚拟网内的业务流的到达率,表示第s个虚拟网能容忍的最大时延,表示时延中断概率;

2)令初始迭代次数i=0,将MAC层各虚拟网中用户业务流的策略集合内所有元素初始化为1,其中为一个二值变量,表示第k个用户在第s个虚拟网内的业务流的接入情况,fs,k表示第k个用户在第s个虚拟网内的业务流,k是1到K之间的正整数,K为用户个数,s是1到S之间的正整数,S为虚拟网个数;

3)获取等效容量信息

4)物理层建立资源分配模型;

5)获取等效容量信息

6)MAC层建立业务接入模型;

7)判断业务接入变量Y(n)是否等于Y(n-1),如果等于,则找到了最优的业务接入矩阵,否则,令i的值增加1,返回步骤4)。

3.如权利要求2所述的基于虚拟子网的资源分配和业务接入控制方法,其特征在于,所述步骤3)进一步包括:

3a)根据用户业务流的接入策略计算初始排队服务过程中第k条链路上的业务需求,其中代表MAC层k个用户在第s个虚拟网内的业务流的到达率,同时获得初始时刻第k个用户的业务服务速率其中E[Rn,k]表示第k个用户分配到第n个资源块时的信道容量均值,其中n是1到N之间的正整数,N为资源块的个数;

3b)通过第k个用户的业务服务速率和业务需求计算初始时刻满足中端时延概率约束的QoS指数通过和计算等效容量令i的值增加1。

4.权利要求2所述的基于虚拟子网的资源分配和业务接入控制方法,其特征在于,所述步骤4)进一步包括:

4a)计算当前MAC层向物理层提出带有QoS特性的等效带宽请求

4b)物理层根据带有QoS特性的等效带宽请求建立目标函数:

其中,表示物理层第k个链路的目标函数,上标PHY代表物理层,E[Rw,k]表示一个调度时隙内的容量均值,表示信道分配变量。

5.如权利要求4所述的基于虚拟子网的资源分配和业务接入控制方法,其特征在于,所述目标函数共有三条约束:

第一条约束,是要求每条信道只分配给一条物理链路使用;

第二条约束,是要求每条物理链路上分配到一种分配模式用于传递信息;

第三条约束,是要求信道分配变量为0-1的二值变量。

6.如权利要求2所述的基于虚拟子网的资源分配和业务接入控制方法,其特征在于,所述步骤5)进一步包括:

5a)根据Iw,k计算各个链路分配到的资源重新计算满足中端时延概率约束的QoS指数Iw,k表示信道分配变量;k表示链路的数量;

5b)根据QoS指数和链路分割变量计算等效容量

7.如权利要求2所述的基于虚拟子网的资源分配和业务接入控制方法,其特征在于,所述步骤6)进一步包括:

6a)MAC层根据等效容量构建第s个虚拟网的效用函数:

其中代表MAC层第s个虚拟网的效用函数,β表示需求对服务价格的影响参数;

6b)MAC层利用梯度迭代求解算法最大化MAC层效用函数,得到业务接入变量矩阵Y(i)

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