[发明专利]一种基于自回传小蜂窝网络的虚拟资源分配方法

说明书

本发明涉及一种基于自回传小蜂窝网络的虚拟资源分配方法，属于移动通信技术领域。一种基于自回传小蜂窝网络的虚拟资源分配方法，通过虚拟网络管理器获取各基站的可用虚拟资源信息、用户状态信息和切片需求信息，所述用户状态信息包括用户信道质量信息和缓存队列信息，进而为每个服务提供商所服务的用户分配虚拟资源，并动态调整自回传小基站用于无线回传的频带比例；同时在分配过程中，保证每个服务供应商的最低平均速率需求、系统稳定性以及小蜂窝回传容量限制。本发明提供的虚拟资源分配方法达到了充分利用频带资源的目的，同时又减少了用户在小基站处的处理时延，能够在提升服务提供商平均总收益的同时保持系统队列稳定性。

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种基于自回传小蜂窝网络的虚拟资源分配方法。

背景技术

随着移动用户数量的迅猛增长、智能终端的广泛普及，下一代网络技术需要提供更高的系统容量、频谱利用率以及更低的时延等，由此，无线网络虚拟化技术应运而生。在无线网络虚拟化场景中，传统运营商被解耦成两个独立的角色：基础设备供应商(Infrastructure Provider，InP)和服务提供商(ServiceProvider，SP)。InP将网络中的物理资源(包括频谱、功率、天线、回传等)抽象、切片，以提供给SP构建不同需求的虚拟网络；SP可以从不同InP处租赁物理资源，为用户提供端到端的服务。由于物理资源的稀缺性、无线信道的时变性、SP的多样化QoS需求，如何高效地为SP(也可称为切片、虚拟网络)分配物理资源以提升系统性能至关重要。

另外，由于数据业务的爆炸式增长，小蜂窝组网是提升系统能效和谱效的主要手段之一，但却面临回传网络部署成本的挑战。不同于传统有线或无线回传技术，带内自回传技术允许回传链路与接入链路使用相同频带，通过时分或频分的方式复用无线资源，从而降低网络部署成本，提高网络部署的灵活性。

现有的研究主要侧重于独立的无线虚拟化资源分配或独立的自回传网络中的资源分配，而较少将两种技术进行综合考虑，但在实际应用中，将无线网络虚拟化与未来不同的技术领域相融合已成为应用热点，因此有必要在自回传小蜂窝网络下研究虚拟资源分配策略。另外，由于用户业务随机到达，且用户缓存空间有限，若无限制的增加用户缓存队列势必将影响用户的体验质量，因此在资源分配决策过程中考虑用户的缓存的队列大小至关重要。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于自回传小蜂窝网络的虚拟资源分配方法，在每个离散调度时隙上根据每个小基站下的接入容量情况动态调整用于无线回传的频带比例，本发明提供的方法能够充分利用频带资源，又可以减少用户的在小基站处的处理时延。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于自回传小蜂窝网络的虚拟资源分配方法，包括以下步骤：

步骤1，虚拟网络管理器获取各基站的可用虚拟资源信息、用户状态信息和切片需求信息，所述用户状态信息包括用户信道质量信息和缓存队列信息；

步骤2，虚拟网络管理器为每个服务提供商所服务的用户分配虚拟资源，并动态调整自回传小基站用于无线回传的频带比例；

所述虚拟资源分配过程中，保证每个服务供应商的低平均速率不小于预设值，保证系统稳定性以及小蜂窝回传容量限制。

进一步，所述保证系统稳定性通过以下方式实现：

系统中所有的队列都满足

其中，为服务提供商k服务的用户u的时间平均队列长度；T为预先定义的最大调度时刻。

进一步，所述保证小蜂窝回传容量限制，具体为保证小基站的回传容量不小于接入端容量。

进一步，所述步骤2具体包括以下步骤：