[发明专利]一种具有eMBB和URLLC混合服务的异构网络资源切片方法

权利要求书

1.一种具有eMBB和URLLC混合服务的异构网络资源切片方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.在5G异构融合网络区域内，构建由基站和基站用户组成的异构融合网络模型；

在构建的异构融合网络模型中，有s个基站，共存在{1,…,N}的网络切片列表，所有切片共享聚合带宽W；用户集U中包含M个用户{u₁,u₂,…,u_m}，其中有m₁个eMBB用户和m₂个URLLC用户；用户服务集O中包含eMBB和URLLC两种服务；在当前时隙不同服务类型的用户向基站请求资源时，基站将带宽资源块按需分配给各切片上的用户；考虑网络切片未服务的用户的下行链路，令为网络切片n上任一服务的用户下行链路传输速率；其中，令和分别为eMBB和URLLC数据包的传输速率；令代表基站为任一切片分配的带宽；其中，令和分别代表基站为eMBB切片和URLLC切片分配的带宽；令为任一切片数据包传输数量；其中，令和分别为eMBB切片和URLLC切片的数据包传输数量；

S2.根据异构融合网络模型建立最大化效用函数；具体过程为：

S201.计算网络切片n上任一服务的用户下行链路：

(1)

其中，是捕获从基站到用户的路径损耗和阴影的平均信道增益，是基站发射功率，是单侧噪声频谱密度；

S202.由Shannon理论得到网络切片n未服务的用户的下行链路传输速率：

(2)

其中，O代表eMBB和URLLC的用户服务集，o代表eMBB和URLLC两种服务的任意一种，N代表网络切片总数，n代表任一切片且；

S203.计算传输速率的频谱效率SE：

(3)

S204.令表示eMBB和URLLC服务集中任一服务数据包的传输数量，定义，时代表成功传输数据包，时代表丢失数据包；分别将eMBB和URLLC用户数据包的丢包率定义为每种服务的用户体验质量QoE，如下：

(4)

S205.为每个切片分配带宽资源块来最大化模型效用函数F，该函数定义为不同服务的切片的SE和QoE的加权和；网络切片中的带宽分配问题定义如下：

(5)

其中，网络切片中的带宽分配问题满足的条件如下：

(6)

(7)

(8)

(9)

其中，和表示SE和QoE的相对重要性；、分别是5G场景下eMBB和URLLC服务传输速率技术指标；

S3.采用DQN算法，对具有eMBB和URLLC混合服务的异构网络资源切片，得到最佳资源调度分配方案；具体过程为：

S301.基站随机选择分配方案将带宽资源分配给eMBB和URLLC用户，并按照设置的调度原则进行带宽资源块的调用，结束调度后计算eMBB和URLLC数据包的传输数量作为初始状态；

S302.基于DQN算法进行迭代训练，每一次迭代都进行如下操作：基站根据DQN中的策略选择一个带宽分配动作，之后执行调度；按照公式(5)计算出模型的效用函数，同时根据奖励机制计算奖励函数reward；再次计算eMBB和URLLC数据包的传输数量作为下一状态；将输入DQN进行训练，a是当前动作，r是奖励值；

S303.经过预定次数的迭代，最终训练出了性能良好的值函数网络，从而得到最佳的带宽资源分配方案。