[发明专利]URLLC传输网络切片中资源自配置和自优化方法及装置

说明书

本发明公开了一种URLLC传输网络切片中资源自配置和自优化方法及装置，该方法根据不同URLLC类业务的业务质量需求，将URLLC类业务划分为若干个子类，并建立与相应子类URLLC网络切片的映射关系，在接入新业务时将新业务与子类URLLC切片进行匹配，并以业务时延和可靠性的联合效用函数为优化目标，在满足业务QoS需求的条件下，执行端到端网络切片的资源自配置；同时该方法还对每个子类URLLC切片的状态和业务的QoS状态进行监测，若达到切片自优化的触发条件，则将该切片的KPI作为优化目标，执行切片中资源的自优化过程。通过本发明方法，可以为URLLC类业务提供更加精确的定制化服务，实现切片中E2E传输网络资源配置和业务QoS状态的自优化。

技术领域

本发明涉及一种面向URLLC业务端到端传输网络切片中资源的自配置和自优化方法及装置，属于移动通信系统中网络切片的资源优化领域。

背景技术

ITU将5G的业务分为三大类：增强型移动宽带(eMBB)，海量机器类型通信(mMTC)和超可靠低时延通信(URLLC)，不同业务的需求多种多样。当前的网络体系采用单一的网络和传输架构为不同的业务提供服务，缺乏灵活性和可扩展性。网络切片技术是5G的关键特性，将传统的单一网络结构转变为创建逻辑网络/分区的新模式。网络切片是能提供特定网络能力和网络特性的逻辑网络，由网络功能和所需资源(例如计算、存储和网络资源)组成，每个切片为特定的业务提供定制化服务。

对应5G的三类业务，3GPP已经确定了三种网络切片：eMBB、mMTC和 URLLC。其中，URLLC类业务需要网络切片提供极低的传输时延和超高的可靠性。而URLLC应用场景包含多种具有不同QoS需求的业务，如果所有URLLC 业务仅由一个网络切片提供服务，将造成业务QoS性能的降低。因此，有必要针对URLLC类业务提出更合理的网络切片方法。此外，3GPP提出将4G中的 SON技术应用于网络切片的管理，以实现网络切片的自动优化。因此，本发明提出了针对URLLC传输网络切片中资源的自配置和自优化方法。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种URLLC传输网络切片中资源的自配置和自优化方法及装置，以实现给不同的URLLC类业务提供更加精确的定制化服务，并持续优化网络切片资源配置和业务QoS的状态。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种URLLC传输网络切片中资源的自配置和自优化方法，该方法根据不同 URLLC类业务的业务质量需求(QoS)，将URLLC类业务划分为若干个子类，并建立与相应子类URLLC网络切片的映射关系；

在每个运行周期中重复以下几个步骤：

(1)接收用户的业务需求，若有新的业务需求输入，则继续执行步骤(2)，否则跳转至步骤(4)；

(2)根据新业务的QoS需求将新业务匹配到子类URLLC网络切片；

(3)对每个子类URLLC网络切片内的业务执行端到端(E2E)传输网络切片的资源自配置，自配置过程为以业务时延和可靠性的联合效用函数为优化目标，在满足业务QoS需求的条件下，求得新业务所占有的E2E传输网络资源比例；

(4)对每个子类URLLC网络切片执行切片状态的监测，包括负载状态和剩余资源数，对切片内的每个URLLC业务进行QoS监测，包括数据传输的可靠性和传输时延；

(5)判断是否达到切片状态或业务QoS的自优化触发条件，若是，则继续执行步骤(6)的自优化过程，否则跳转至步骤(1)；

(6)对于当前负载数高于阈值，或者剩余可用资源数低于阈值的网络切片进行数量扩展或容量扩展，切片数量扩展后，低优先级业务将被切换到新的网络切片；对于QoS低于目标值的业务，切片将以其关键性能参数(KPI)为优化目标，在保证业务QoS需求的条件下，进行切片资源的配置优化；自优化过程结束后将跳转至步骤(1)。