[发明专利]一种软件定义网络下虚拟化多播资源分配方法

说明书

本发明属于无线通信技术领域，公开了一种软件定义网络下虚拟化多播资源分配方法；通过软件定义网络实现物理网络的虚拟化，虚拟化后的虚拟网络可以来源于同一个物理网络，在逻辑上呈献给用户的是不同的网络提供商，提供不同类型的业务服务；用户产生业务，根据自身的业务需求选择合适的网络提供商，即选择合适的虚拟网络；采用最大最小准则确定网络选择以及调制与编码方案选择办法；以最大化虚拟网络运营商的收益为目标，采用内点法确定虚拟带宽分配办法。本发明能够确保多播用户组的通信速率需求，且保证分配给每个多播组的频带资源不超过每个基站所能提供的物理总资源。本发明具有系统资源利用率高的优点，可提高用户服务质量、体验质量。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种软件定义网络下虚拟化多播资源分配方法。

背景技术

随着用户设备类型以及需求业务的多样化，无线通信网络需要能够支持高速并发多样化的通信业务。网络虚拟化技术使得利用单一网络构架支持多种虚拟异构网络成为可能，同一物理设备以不同的姿态呈现给移动用户，用户根据自身的需求及喜好选择预接入的虚拟网络；相比于传统的物理网络而言能够明确划分网络业务类型、进一步提升用户服务质量及体验度。而软件定义网络技术能够将网络控制层面与数据层面分离开来，由于其所具备的灵活控制管理网络的能力，被视作一种有效的方式以实现网络虚拟化。另一方面，考虑到视频业务的加剧、频谱资源的稀缺等问题，多播技术通过同时同频点至多点的通信方式，能够实现频谱资源的高效利用、提升用户业务吞吐量、加快应用进程的响应时间。2015年Songlin Sun等人在“IEEE Network”(《国际电气电子工程师协会网络》)(2015年5月至6月第29卷)发表的“Integrating Network Function Virtualization with SDR andSDN for4G/5G Networks”(《4G/5G网络下网络功能虚拟化与软件定义无线电及软件定义网络的集成》)中提出了无线网络虚拟化与软件定义网络的结合办法，作者依据现有的4G/5G网络下的标准协议及其扩展，提出了未来网络可能的发展方向，但该项研究仅具体针对集成框架的设计及展望，并未研究该框架下的资源部署问题，同时也未涉及到多播技术。2015年SaraAyoubi等人在“IEEE Transactions on Communications”(《国际电气电子工程师协会通信汇刊》)(2015年4月第63卷)发表的“MINTED:Multicast Virtual NetworkEmbedding in Cloud Data Centerswith Delay Constraints”(《MINTED：考虑时延约束的云数据中心系统中的多播虚拟网络嵌入》)中提出了一种针对多播虚拟网络的资源分配方法，方法具体针对时延敏感的多播业务，采用时延约束的方式，保证多播用户的服务质量需求。然而，上述方案仅实现了多波技术与无线网络虚拟化技术的结合，且并未考虑到，实际网络环境中的边缘用户所拥有的信道质量较差，令组内所有用户不得不采用较低数据速率的调制与编码方案，从而限制了系统谱效、降低了用户服务质量。因此，在结合软件定义网络、无线网络虚拟化、以及多播技术的同时，还需要考虑到边缘用户的信道质量，为分配给用户组的每一个资源块上传输的视频信息选择合适的调制与编码方案。

综上所述，现有技术存在的问题是：目前的多播虚拟网络的资源分配方法存在当多播组内有用户处于不利的通信地点时，如小区边缘或者其信道深衰落，组内所有用户不得不采用较低数据速率的调制与编码方案以满足该用户的通信需求，限制了系统谱效、降低了用户服务质量。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种软件定义网络下虚拟化多播资源分配方法。

本发明是这样实现的，一种软件定义网络下虚拟化多播资源分配方法，所述软件定义网络下虚拟化多播资源分配方法通过软件定义网络实现物理网络的虚拟化，虚拟化网络的控制平台与数据平台相分离；用户产生业务，根据所要求的服务质量以及体验质量选择虚拟网络接入，逻辑上接入不同虚拟网络的用户，物理上可能接入同一基站；用户向基站反馈信道质量指标，选择基站提供服务，并选择调制与编码方案；以最大化虚拟网络运营商的总收益为目标，采用内点法实现虚拟带宽资源的分配。