[发明专利]基于高斯拟合的无线资源虚拟化方法

说明书

本发明公开一种基于高斯拟合的无线资源虚拟化方法，主要解决无线网络中基于高斯拟合的资源虚拟化问题。具体步骤包括：1.获得信道状态转移概率矩阵；2.获得调度时隙内信道容量的概率分布；3.对信道容量的概率密度进行高斯拟合；4.获取可用于分配的信道虚拟容量。本发明通过采用基于高斯拟合的无线资源虚拟化方法，利用高斯拟合，拟合信道容量概率密度函数，用虚拟信道容量隐藏衰落信道的复杂的细节和具体的实现，抽象出可直接用于分配的资源，量化资源，降低了虚拟资源计算复杂度，提高了虚拟资源分配效率。

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及无线通信技术领域中一种基于高斯拟合的无线资源虚拟化方法。本发明可对无线资源进行虚拟化，以实现无线网络中虚拟资源的分配。

背景技术

目前，针对传统无线网络中无线资源难以动态分配共享的问题，为了实现对无线资源更加灵活的分配，无线资源虚拟化技术是能够解决该问题的有效方法。无线资源虚拟化通过将无线资源抽象、隔离成虚拟资源，构成无线虚拟网，灵活的向用户分配无线资源。然而，现有无线网络虚拟化技术只能得到一个调度时隙内的统计信息，技术只能实现对无线网络资源粗糙的虚拟化，在虚拟化资源用于精确量化使用方面的表现差强人意。为了克服现有无线网络虚拟化的这些缺陷，基于高斯拟合的无线资源虚拟化方法可以利用高斯拟合对无线资源进行虚拟化，将一个调度时隙内的统计信息通过高斯拟合得到信道容量的概率密度函数，用获得的虚拟信道容量隐藏衰落信道的复杂的细节和具体的实现，为上层虚拟网提供灵活的带宽服务，解决虚拟资源难以精确量化的问题，使虚拟资源在使用中更加方便直观。

韩丛端在其发表的论文“LTE-A上行链路无线网络虚拟化中的资源分配技术研究”([D].西安电子科技大学,2017.)中提出一种基于等效容量的无线网络资源虚拟化方法。该方法的具体步骤是，第一步：建立有限状态马尔科夫模型，获取信道状态的转移概率；第二步：求出一个调度时隙内服务速率统计信息的条件概率；第三步：提取等效容量信息；第四步：构建资源分配模型；第五步：求解信道分配矩阵；第六步：对虚拟资源进行分配。该方法存在的不足之处是，该方法只能得到一个调度时隙内信道容量的统计信息，由于该统计信息利用条件概率函数给出，其复杂的统计信息使虚拟资源难以精确量化使用，无线网络虚拟资源在用于分配计算时复杂度高，降低了无线资源的分配效率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种基于高斯拟合的无线资源虚拟化方法，本发明考虑虚拟资源复杂的统计信息难以精确量化使用，无线网络虚拟资源在用于分配计算时复杂度高的问题，提出了一种基于高斯拟合的无线资源虚拟化方法，考虑到在每个信道中信号经历的衰落过程是独立的，单独分析信道容量概率分布具有一定的复杂性，利用高斯拟合给出信道容量概率分布的函数关系，拟合其概率密度函数。在虚拟化过程中，用虚拟信道容量隐藏衰落信道的复杂的细节和具体的实现，将资源抽象出来，直接用于信道资源分配，量化资源量，解决了网络虚拟资源难以用于计算的问题，方便在后续的资源调用中的资源量的计算，为高效而稳定的网络架构体系的搭建提供理论基础。

实现本发明的具体思路是：对信道状态划分，获得信道状态转移概率矩阵，并利用信道状态转移概率矩阵，获得调度时隙内信道容量的概率分布，对信道容量的概率密度进行高斯拟合，将高斯拟合曲线近似表示一个调度时隙内高斯拟合后的信道容量概率密度，最终获得可用于分配的信道的虚拟容量，用获得的虚拟信道容量隐藏衰落信道的复杂的细节和具体的实现，有效解决了网络抽象资源难以用于计算的问题，提高了无线虚拟资源的分配效率。

本发明具体步骤如下：

(1)获得信道状态转移概率矩阵：

(1a)将瑞利信道的参数作为无线信道参数；

(1b)将无线信号接收器的接收端接收到的随时间变化的连续信噪比值，按等间隔划分为M个状态，M表示在区间[0,∞]所选取的一个正整数，每个状态对应一种信道状态，划分后的M个信道状态有M+1个门限值；

(1c)将M+1个门限值从小到大的顺序，组成信道状态的门限向量；