[发明专利]一种多业务共存的网络切片的资源分配方法及系统

说明书

本发明公开了一种多业务共存的网络切片的资源分配方法及系统，基于在MEC网络架构，用户请求经过无线接入网到达边缘基站，由部署在边缘基站的服务器处理，资源不足时部分通过回程卸载到远程云服务器处理，针对5G网络的增强移动宽带和超高可靠低时延通信两大类型切片的用户请求，采用双时间尺度模型为不同切片分配宽带和计算资源，根据边缘计算、带宽资源与配置成本的函数关系得到总配置成本；以最小化总配置成本函数为优化目标，构建预分配计算资源和带宽资源的总量的优化问题，将其解耦两个子问题求解得到最优宽带和计算资源分配方案。本发明有效地节省了在MEC系统中部署网络切片的成本，保障了不同类型用户的服务质量要求，实现多业务共存。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种多业务共存的网络切片的资源分配方法及系统。

背景技术

目前网络切片的研究主要集中在传统网络架构下网络资源如何根据用户需求来进行合理的灵活的分配，特别是关于无线接入网的资源分配，从功率控制、负载调度和资源编排等各个方面提出了很多有效的协议、机制和算法。但同时应注意到，在传统网络架构下部署网络切片，由于核心网络切片中的服务器位置与用户有一定的距离，时延会受到一定的影响，一些延时敏感应用严格的延时要求可能得不到满足。因此不少研究者将目光移向MEC网络，通过在MEC网络架构下部署网络切片，将服务推向网络边缘，使计算资源更加靠近用户，可以有效降低业务时延，达到延迟敏感应用的时延要求。在MEC架构下部署网络切片，带宽的分配，边缘服务器的购置，远程云实例的租用都会产生一定的成本，然而现有的将MEC和网络切片进行结合的相关文献从移动用户或运营商的角度对工作负载调度、资源编排、功率分配和切片接纳等问题进行了研究和设计，并没有考虑部署成本问题，导致在实施过程中部署成本较高。

发明内容

因此，为了克服现有方法对多业务共存的资源分配部署成本较高的缺陷，本发明提供一种多业务共存的网络切片的资源分配方法及系统，保证了不同类型用户的服务质量要求的前提下最大程度地降低部署成本。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种多业务共存的网络切片的资源分配方法，所述方法基于在MEC网络架构，用户请求经过无线接入网到达边缘基站，由部署在边缘基站的服务器进行处理，资源不足时部分通过回程卸载到远程云服务器进行处理，所述方法包括:

接受来自增强移动宽带和超高可靠低时延通信两大类型切片的用户请求两大类型切片的用户请求；

采用双时间尺度模型为不同类型的网络切片分配宽带和计算资源，在长时隙的开头，进行切片的更新为两种类型的切片进行资源分配，在短时隙的开始做出外流决定，决定增强移动宽带请求在MEC网络上和远程云服务器上的处理量；

获取增强移动宽带切片的吞吐量和时延，及超高可靠低时延通信切片的时延，根据业务对应的服务质量要求来得到预分配计算资源和带宽资源的总量；

根据边缘计算资源与配置成本的函数关系、租用云计算资源与配置成本的函数关系及带宽资源与配置成本的函数关系，得到总配置成本；

以最小化总配置成本函数为优化目标，构建预分配计算资源和带宽资源的总量的优化问题，将优化问题其解耦为自增强移动宽带和超高可靠低时延通信网络切片的两个子问题进行求解，基于两个子问题的最优解，最优宽带和计算资源分配方案，进行资源分配。

优选地，所述增强移动宽带切片采用多播方式，为保证所有用户达到吞吐量要求，有：

其中，r^e(q)表示第q帧的可达速率，I^e表示用户集,SNR_i^e(q)表示信噪比；