[发明专利]一种5G专网UPF的计算存储资源分配方法

权利要求书

1.一种用于5G网络专网所需UPF计算资源和存储资源的计算方法，对于每个专网，所述方法包括：

步骤1：初始化所述专网的多个粒子的位置x_0,i为和初始速度v_0.i，每个粒子的位置坐标由初始分配的计算资源与存储资源表示，其中，x_k,i表示第k轮中粒子i的位置，v_k,i表示第k轮中粒子i的速度，i＝1,2,....,I，I为预定的粒子数；

步骤2：根据每个粒子的坐标利用原目标函数与约束惩罚函数计算每个粒子的适应度，其包括：

利用以下公式计算第i个粒子的适应度

其中，

其中是原目标函数，k是迭代次数，用来动态更新惩罚系数，是约束惩罚项，该项中是相对约束惩罚函数，是分段赋值函数，是惩罚指数，取值如下：

，

记录第k轮粒子i的适应度

步骤3：更新每个粒子历史最好适应度及其相应的位置，更新当前全局最好适应度及其相应的位置；

步骤4：根据惯性项、记忆项和社会项更新每个粒子当前的速度和位置，其包括：

利用下列公式更新第i个粒子的速度和位置：

v_k+1,i＝ω·v_k,i+c₁·r₁·(p_best,i-x_k,i)+c₂·r₂·(g_best,i-x_k,i)

x_k+1,i＝x_k,i+v_k+1,i

其中v_k,i是惯性项，保持原速度不变的倾向；p_best,i是粒子i历史最好位置，p_best,i-x_k,i是记忆项，回到历史最好位置的倾向；g_best,i是全局历史最好位置，g_best_,i-x_k,i是社会项，走向粒子群全局最好位置的倾向。ω、c₁、c₂权重参数，r₁、r₁是0和1之间的随机参数；

步骤5：循环执行步骤2到步骤4，直到全局最好适应度位置连续未更新的轮数达到预定阈值，以全局最好适应度的粒子的位置坐标作为分配给所述专网的计算资源和存储资源。

2.一种用于5G网络的专网UPF的计算存储资源分配方法，所述5G网络包括多个专网，和多个UPF物理设备，所述方法包括：

步骤100：根据权利要求1的方法计算每个专网所需的计算资源和内存资源，计算所述计算资源和内存资源价格之和，将所有专网以计算资源和内存资源价格之和降序排列为队列Q；

步骤200：对每个已开启的物理设备，统计其剩余计算资源和剩余内存资源，选择剩余计算资源和内存资源都大于零的物理设备，组成集合Ω；

步骤300：对于所述队列Q中的每个专网，依次进行资源分配，从集合Ω中进行资源的搜索，找到一个物理设备的剩余计算和剩余内存资源都大于专网所需要的计算和内存资源，如果能找到，则将该专网映射到该物理设备上，同时更新该物理设备的剩余计算和内存资源，并将该专网从队列Q中移除。