CN107071782A - 基于网络切片的无线资源分配方法 - Google Patents
基于网络切片的无线资源分配方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种基于网络切片的无线资源分配方法,集中无线资源管理器周期性为网络中的各切片分配无线资源,并将为各切片分配的无线资源的信息发送给各切片的无线资源管理器。切片的无线资源管理器为切片内的各终端设备分配无线资源,并且周期性与网络中的其他切片的无线资源管理器进行基于配对过程的分布式协商,最终共享配对切片的资源。另外,资源贡献切片的无线资源管理器周期性地对切片的资源池中的共享资源和专用资源的比例进行调整,进一步地,各切片的无线资源管理器还会对切片的无线资源在终端设备间进行重新分配,以适应信道的时变性和终端设备的移动性。通过引入切片对无线资源的自主管理,降低了集中无线资源管理器的负载压力。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术,尤其涉及一种基于网络切片的无线资源分配方法。
背景技术
近年来,各种新技术、新业务的不断涌现对无线接入网络产生了更高的要求。例如,虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术需要更低的时延,无人驾驶汽车技术需要网络提供更高的可靠性。为了满足这些差异化的需求,运营商传统的做法是为每种业务购置专门的软硬件设备,然而,该做法会带来高昂的成本,并且会使网络维护变得异常复杂。
为了解决上述问题,基于网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,简称NFV)和软件定义网络(Software Defined Network,简称SDN)的网络切片技术应运而生。具体地,一个物理网络可以被划分成多个切片,每个切片可以被视为一个为某个业务或场景专门定制的虚拟网络。通过给每个切片灵活地配置服务节点、帧结构和协议栈等,可以实现对多样化业务场景的有效支撑。但是网络切片技术也存在一系列亟待解决的问题,例如多个具有差异化性能需求的切片共存会使资源分配变得更加困难。
目前,业界主流的资源分配方法为:通过一个集中无线资源管理器收集全局信息,例如全局信道状态信息(Channel State Information,简称CSI),并根据全局信息直接为各个切片的终端设备分配资源。虽然,该资源分配方法具有不错的效果,但是由于信道环境的时变、终端设备移动性等,使得集中无线资源管理器需要频繁地收集最新全局信息进行及时的资源调整,会给集中无线资源管理器带来巨大压力,并且网络中的终端设备数量较多时,给每个终端设备分配具体的资源也会给集中无线资源管理器带来较大的计算负担。
发明内容
本发明提供一种基于网络切片的无线资源分配方法,以降低集中无线资源管理器的负载压力。
本发明第一方面提供一种基于网络切片的无线资源分配方法,包括:
集中无线资源管理器按照周期T1,周期性地根据网络中各切片的资源需求、优先级和空间位置为所述网络中的各切片分配无线资源;
所述集中无线资源管理器将为各切片分配的无线资源的信息发送给各切片的无线资源管理器。
可选的,所述集中无线资源管理器根据网络中各切片的资源需求、优先级和空间位置为各切片分配无线资源,包括:
所述集中无线资源管理器将所述网络的无线资源分为专用无线资源池和共享无线资源池;
所述集中无线资源管理器按照各切片的优先级从高到低的顺序,将所述专用无线资源池中的无线资源依次分配给各切片,直到所述专用无线资源池为空或所述各切片的资源需求得到满足,则结束所述专用无线资源池的资源分配。
可选的,当所述专用无线资源池为空,且还有切片的资源需求没有得到满足时,所述方法还包括:
所述集中无线资源管理器根据各切片的空间位置,将所述共享无线资源池中的无线资源分配给资源需求没有得到满足的切片,直到所述共享无线资源池为空或者所有切片的资源需求均得到满足,则结束所述共享无线资源池的资源分配,其中,分配了相同共享无线资源的切片之间的距离要大于预设的第一距离阈值。
可选的,所述方法还包括:
所述集中无线资源管理器接收各切片上报的身份信息,切片的身份信息用于指示切片为资源受益切片或资源贡献切片;
当各切片中包括资源受益切片和资源贡献切片时,所述集中无线资源管理器向各资源贡献切片的无线资源管理器发送协商过程开始消息以及所有资源受益切片的资源管理器的信息;
当所述集中无线资源管理器在预设时间内没有接收到任意一个资源贡献切片的无线资源管理器发送的协商未结束指示信息,则确定协商过程结束;
所述集中无线资源管理器向所有资源贡献切片的无线资源管理器和所有资源受益切片的资源管理器发送协商结束消息;
所述集中无线资源管理器接收所有资源贡献切片的无线资源管理器和所有资源受益切片的资源管理器发送的确认ACK消息;
所述集中无线资源管理器向所有资源贡献切片的无线资源管理器和所有资源受益切片的资源管理器发送共享确认消息,所述共享确认消息用于通知所有资源贡献切片的无线资源管理器和所有资源受益切片的资源管理器开始资源共享。
本发明第二方面提供一种基于网络切片的无线资源分配方法,包括:
切片的无线资源管理器按照T1周期,周期性接收集中无线资源管理器为所述切片分配的无线资源的信息;
所述切片的无线资源管理器根据所述切片内各终端设备的优先级和资源需求,将所述无线资源分配给所述切片内的各终端设备。
可选的,所述方法还包括:
在每个T1周期内,所述切片的无线资源管理器按照T2周期,周期性与网络中的其他切片的无线资源管理器进行配对,并与配对成功的切片进行资源共享,其中,T1=N1*T2,N1为大于的整数。
可选的,所述切片的无线资源管理器按照T2周期,周期性与网络中的其他切片的无线资源管理器进行配对,并与配对成功的切片进行资源共享,包括:
所述切片的无线资源管理器获取所述切片内各终端设备的资源需求满足信息和平均干扰信息;
当所述切片内有终端设备的资源需求没有得到满足时,所述切片的无线资源管理器确定所述切片为资源受益切片;
当所述切片内的所有终端设备的资源需求均得到满足,且所述切片内的平均干扰低于预设的第一干扰阈值时,所述切片的无线资源管理器确定所述切片为资源贡献切片;
所述切片的无线资源管理器将所述切片的身份信息发送给所述集中无线资源管理器,所述切片的身份信息为资源受益切片或资源贡献切片;
所述切片的无线资源管理器根据所述切片的身份信息,与网络中的其他切片的无线资源管理器进行配对,配对成功的两个切片由一个资源受益切片和一个资源贡献切片组成;
所述切片的无线资源管理器根据配对结果进行资源共享。
可选的,所述切片的无线资源管理器根据所述切片的身份信息,与网络中的其他切片的无线资源管理器进行配对,包括:
当所述切片为资源贡献切片时,所述切片的资源管理器接收所述集中无线资源管理器发送的资源协商开始消息以及所述网络中的各资源受益切片的资源管理器的信息;
所述切片的资源管理器根据所述各资源受益切片的无线资源管理器的信息分别向所述各资源受益切片的无线资源管理器发送共享信息,所述共享信息包括所述切片的身份信息、可贡献资源的数量信息和所述切片内的平均干扰信息,其中,可贡献资源为共享资源;
所述切片的无线资源管理器接收所述各资源受益切片中的至少一个资源受益切片的无线资源管理器发送的资源共享请求消息,所述资源共享请求消息中包括资源受益切片需要的无线资源的数量信息和采用的最大发射功率的信息;
所述切片的无线资源管理器根据各共享请求消息中包括的最大发射功率信息接受一个资源受益切片的共享请求,或者,拒绝所有资源受益切片的共享请求;
所述切片的无线资源管理器向共享请求被接受的资源受益切片的无线资源管理器发送共享允许消息,并且,向共享请求被拒绝的资源受益切片的无线资源管理器发送共享拒绝消息;
当所述切片的无线资源管理器拒绝了至少一个资源受益切片的共享请求时,所述切片的无线资源管理器向所述集中无线资源管理器发送协商未结束指示信息。
可选的,所述切片的无线资源管理器根据所述切片的身份信息,与网络中的其他切片的无线资源管理器进行配对,包括:
当所述切片为资源受益切片时,所述切片的无线资源管理器接收所述网络的各资源贡献切片的无线资源管理器发送的共享信息,所述共享信息包括资源贡献切片的身份信息、可贡献资源的数量信息和资源贡献切片内的平均干扰信息,其中,可贡献的资源为共享资源;
所述切片的无线资源管理器根据所述切片需要的无线资源数量和所述各资源贡献切片可贡献资源的数量,确定满足所述切片的资源需求的所有目标资源贡献切片;
所述切片的无线资源管理器根据各目标资源贡献切片的平均干扰从小到大的顺序,生成资源贡献切片列表;
执行如下资源共享协商流程:
所述切片的无线资源管理器向所述资源贡献切片列表中的第一个资源贡献切片发送资源共享请求消息,所述资源共享请求消息中包括所述切片需要的无线资源的数量信息和采用的最大发射功率的信息;
所述切片的无线资源管理器接收所述资源贡献切片列表中的第一个资源贡献切片发送的共享允许消息或共享拒绝消息;
当所述切片的无线资源管理器接收到共享允许消息时,所述切片的无线资源管理器确定所述切片与所述资源贡献切片列表中的第一个资源贡献切片配对成功;
当所述切片的无线资源管理器接收到共享拒绝消息时,所述切片的无线资源管理器判断所述最大发射功率减去预设步长后的发射功率是否大于所述切片的功率门限值;
当所述最大发射功率减去预设步长后的发射功率大于所述切片的功率门限时,所述切片的无线资源管理器保持所述资源贡献切片列表不变,将所述切片使用的最大发射功率更新为减去预设步长后的发射功率;
当所述最大发射功率减去预设步长后的发射功率小于或等于所述切片的功率门限值时,所述切片的无线资源管理器将所述最大发射功率设为初始值,并从所述资源贡献切片列表中删除第一个资源贡献切片,以更新所述资源贡献切片列表。
所述切片的无线资源管理器根据更新后的资源贡献切片列表或者更新后的最大发射功率重复执行上述资源共享协商流程,直至满足共享结束条件,则结束所述资源共享协商流程。
可选的,当所述切片为资源贡献切片时,所述切片的无线资源管理器根据配对结果进行资源共享,包括:
所述切片的无线资源管理器接收所述集中无线资源管理器发送的资源协商结束消息;
所述切片的无线资源管理器向所述集中无线资源管理器发送确认ACK消息;
所述切片的无线资源管理器接收所述集中无线资源管理器发送的共享确认消息,所述共享确认消息用于通知所述切片的无线资源管理器开始共享资源;
所述切片的无线资源管理器向配对成功的资源受益切片的无线资源管理器发送可贡献的共享资源的信息。
可选的,当所述切片为资源受益切片时,所述切片的无线资源管理器根据配对结果进行资源共享,包括:
所述切片的无线资源管理器接收所述集中无线资源管理器发送的协商结束消息;
所述切片的无线资源管理器向所述集中无线资源管理器发送确认ACK消息;
所述切片的无线资源管理器接收所述集中无线资源管理器发送的共享确认消息,所述共享确认消息用于通知所述无线资源管理器开始共享资源;
所述切片的无线资源管理器接收配对成功的资源贡献切片的无线资源管理器发送的可贡献的共享资源的信息;
所述切片的无线资源管理器将配对成功的资源贡献切片贡献的共享资源分配给资源需求未得到满足的终端设备,并将协商得到的最大发射功率的信息发送给资源需求未得到满足的终端设备。
可选的,当所述切片为资源贡献切片时,所述方法还包括:
在每个T2周期内,所述切片的无线资源管理器按照T3周期,周期性根据所述切片内终端设备的资源需求满足信息、资源使用信息和资源干扰信息,对所述切片的资源池中的共享资源和专用资源的比例进行调整,其中,T2=N2*T3,N2为大于1的整数。
可选的,所述方法根据所述切片内终端设备的资源需求满足信息、资源使用信息和资源干扰信息,对所述切片的资源池中的共享资源池和专用资源池的比例进行调整,包括:
当所述切片为资源贡献切片,所述切片内的所有终端设备的资源需求均得到满足,且所述专用资源池中存在未被使用的专用资源时,所述切片的无线资源管理器将所述未被使用的专用资源中的部分或全部分配给所述共享资源池。
可选的,根据所述切片内终端设备的资源需求满足信息、资源使用信息和资源干扰信息,对所述切片的资源池中的共享资源池和专用资源池的比例进行调整,包括:
当所述切片为资源贡献切片,所述切片内的所有终端设备的资源需求均得到满足,但所述共享资源池中的共享资源的干扰大于第二干扰阈值时,所述切片的无线资源管理器将所述专用资源池中的部分专用资源分配给所述共享资源池。
可选的,根据所述切片内终端设备的资源需求满足信息、资源使用信息和资源干扰信息,对所述切片的资源池中的共享资源池和专用资源池的比例进行调整,包括:
当所述切片为资源贡献切片,且所述切片内的部分终端设备的资源需求没得到满足时,所述切片的无线资源管理器收回共享给资源受益切片的共享资源,并将收回的共享资源分配给所述专用资源池。
可选的,在每个T3周期内,所述切片的无线资源管理器按照T4周期,周期性为所述切片内的终端设备重新分配无线资源,其中,T3=N3*T4,N3为大于1的整数。
可选的,为所述切片内的终端设备重新分配无线资源,包括:
所述切片的无线资源管理器根据所述切片内的终端设备当前的优先级信息和/或资源需求满足信息为所述切片内的终端设备重新分配无线资源。
本发明第三方面提供一种集中无线资源管理器,包括:
处理模块,用于按照周期T1,周期性地根据网络中各切片的资源需求、优先级和空间位置为所述网络中的各切片分配无线资源;
发送模块,用于将为各切片分配的无线资源的信息发送给各切片的无线资源管理器。
可选的,所述处理模块具体用于:
将所述网络的无线资源分为专用无线资源池和共享无线资源池;
按照各切片的优先级从高到低的顺序,将所述专用无线资源池中的无线资源依次分配给各切片,直到所述专用无线资源池为空或所述各切片的资源需求得到满足,则结束所述专用无线资源池的资源分配。
可选的,当所述专用无线资源池为空,且还有切片的资源需求没有得到满足时,所述处理模块还用于:
根据各切片的空间位置,将所述共享无线资源池中的无线资源分配给资源需求没有得到满足的切片,直到所述共享无线资源池为空或者所有切片的资源需求均得到满足,则结束所述共享无线资源池的资源分配,其中,分配了相同共享无线资源的切片之间的距离要大于预设的第一距离阈值。
可选的,所述集中无线资源管理器还包括:
接收模块,用于接收各切片上报的身份信息,切片的身份信息用于指示切片为资源受益切片或资源贡献切片;
所述发送模块,还用于当各切片中包括资源受益切片和资源贡献切片时,向各资源贡献切片的无线资源管理器发送协商过程开始消息以及所有资源受益切片的资源管理器的信息;
所述处理模块,还用于当所述集中无线资源管理器在预设时间内没有接收到任意一个资源贡献切片的无线资源管理器发送的协商未结束指示信息,确定协商过程结束;
所述发送模块,还用于向所有资源贡献切片的无线资源管理器和所有资源受益切片的资源管理器发送协商结束消息;
所述接收模块,还用于接收所有资源贡献切片的无线资源管理器和所有资源受益切片的资源管理器发送的确认ACK消息;
所述发送模块,还用于向所有资源贡献切片的无线资源管理器和所有资源受益切片的资源管理器发送共享确认消息,所述共享确认消息用于通知所有资源贡献切片的无线资源管理器和所有资源受益切片的资源管理器开始资源共享。
本发明第四方面提供一种切片的无线资源管理器,包括:
接收模块,用于按照T1周期,周期性接收集中无线资源管理器为所述切片分配的无线资源的信息;
处理模块,用于根据所述切片内各终端设备的优先级和资源需求,将所述无线资源分配给所述切片内的各终端设备。
可选的,所述处理模块还用于:
在每个T1周期内,按照T2周期周期性与网络中的其他切片的无线资源管理器进行配对,并与配对成功的切片进行资源共享,其中,T1=N1*T2,N1为大于1的整数。
可选的,所述处理模块具体用于:
获取所述切片内各终端设备的资源需求满足信息和平均干扰信息;
当所述切片内有终端设备的资源需求没有得到满足时,确定所述切片为资源受益切片;
当所述切片内的所有终端设备的资源需求均得到满足,且所述切片内的平均干扰低于预设的第一干扰阈值时,确定所述切片为资源贡献切片;
根据所述切片的身份信息,与网络中的其他切片的无线资源管理器进行配对,配对成功的两个切片由一个资源受益切片和一个资源贡献切片组成;
根据配对结果进行资源共享;
所述切片的无线资源管理器,还包括发送模块,发送模块用于将所述切片的身份信息发送给所述集中无线资源管理器,所述切片的身份信息为资源受益切片或资源贡献切片。
可选的,当所述切片为资源贡献切片时,所述接收模块,还用于接收所述集中无线资源管理器发送的资源协商开始消息以及所述网络中的各资源受益切片的资源管理器的信息;
所述发送模块,还用于根据所述各资源受益切片的无线资源管理器的信息分别向所述各资源受益切片的无线资源管理器发送共享信息,所述共享信息包括所述切片的身份信息、可贡献资源的数量信息和所述切片内的平均干扰信息,其中,可贡献资源为共享资源;
所述接收模块,还用于所述切片的无线资源管理器接收所述各资源受益切片中的至少一个资源受益切片的无线资源管理器发送的资源共享请求消息,所述资源共享请求消息中包括资源受益切片需要的无线资源的数量信息和采用的最大发射功率的信息;
所述处理模块具体用于:根据各共享请求消息中包括的最大发射功率信息接受一个资源受益切片的共享请求,或者,拒绝所有资源受益切片的共享请求;
所述发送模块,还用于向共享请求被接受的资源受益切片的无线资源管理器发送共享允许消息,并且,向共享请求被拒绝的资源受益切片的无线资源管理器发送共享拒绝消息;当所述切片的无线资源管理器拒绝了至少一个资源受益切片的共享请求时,向所述集中无线资源管理器发送协商未结束指示信息。
可选的,当所述切片为资源受益切片时,所述接收模块,还用于接收所述网络的各资源贡献切片的无线资源管理器发送的共享信息,所述共享信息包括资源贡献切片的身份信息、可贡献资源的数量信息和资源贡献切片内的平均干扰信息,其中,可贡献资源为共享资源;
所述处理模块具体用于:根据所述切片需要的无线资源数量和所述各资源贡献切片可贡献资源的数量,确定满足所述切片的资源需求的所有目标资源贡献切片;
根据各目标资源贡献切片的平均干扰从小到大的顺序,生成资源贡献切片列表;
执行如下资源共享协商流程:
向所述资源贡献切片列表中的第一个资源贡献切片发送资源共享请求消息,所述资源共享请求消息中包括所述切片需要的无线资源的数量信息和采用的最大发射功率的信息;
通过接收模块接收所述资源贡献切片列表中的第一个资源贡献切片发送的共享允许消息或共享拒绝消息;
当所述切片的无线资源管理器接收到共享允许消息时,确定所述切片与所述资源贡献切片列表中的第一个资源贡献切片配对成功;
当所述切片的无线资源管理器接收到共享拒绝消息时,判断所述最大发射功率减去预设步长后的发射功率是否大于所述切片的功率门限;
当所述最大发射功率减去预设步长后的发射功率大于所述切片的功率门限时,保持所述资源贡献切片列表不变,将所述切片使用的最大发射功率更新为减去预设步长后的发射功率;
当所述最大发射功率减去预设步长后的发射功率小于或等于所述切片的功率门限时,将所述最大发射功率设为初始值,并从所述资源贡献切片列表中删除第一个资源贡献切片,以更新所述资源贡献切片列表。
根据更新后的资源贡献切片列表或者更新后的最大发射功率重复执行上述资源共享协商流程,直至满足共享结束条件,则结束所述资源共享协商流程。
可选的,当所述切片为资源贡献切片时,所述接收模块,还用于接收所述集中无线资源管理器发送的资源协商结束消息;
所述发送模块,还用于向所述集中无线资源管理器发送确认ACK消息;
所述接收模块,还用于接收所述集中无线资源管理器发送的共享确认消息,所述共享确认消息用于通知所述切片的无线资源管理器开始共享资源;
所述发送模块,还用于向配对成功的资源受益切片的无线资源管理器发送可贡献的共享资源的信息。
可选的,当所述切片为资源受益切片时,所述接收模块,还用于接收所述集中无线资源管理器发送的协商结束消息;
所述发送模块,还用于向所述集中无线资源管理器发送确认ACK消息;
所述接收模块,还用于接收所述集中无线资源管理器发送的共享确认消息,所述共享确认消息用于通知所述无线资源管理器开始共享资源;
所述接收模块,还用于接收配对成功的资源贡献切片的无线资源管理器发送的可贡献的共享资源的信息;
所述处理模块具体用于:将配对成功的资源贡献切片贡献的共享资源分配给资源需求未得到满足的终端设备;
所述发送模块,还用于将协商得到的最大发射功率的信息发送给资源需求未得到满足的终端设备。
可选的,当所述切片为资源贡献切片时,所述处理模块还用于:在每个T2周期内,按照T3周期,周期性根据所述切片内终端设备的资源需求满足信息、资源使用信息和资源干扰信息,对所述切片的资源池中的共享资源和专用资源的比例进行调整,其中,T2=N2*T3,N2为大于1的整数。
可选的,所述处理模块具体用于:当所述切片为资源贡献切片,所述切片内的所有终端设备的资源需求均得到满足,且所述专用资源池中存在未被使用的专用资源时,将所述未被使用的专用资源中的部分或全部分配给所述共享资源池。
可选的,所述处理模块具体用于:当所述切片为资源贡献切片,所述切片内的所有终端设备的资源需求均得到满足,但所述共享资源池中的共享资源的干扰大于第二干扰阈值时,将所述专用资源池中的部分专用资源分配给所述共享资源池。
可选的,所述处理模块具体用于:当所述切片为资源贡献切片,且所述切片内的部分终端设备的资源需求没得到满足时,收回共享给资源受益切片的共享资源,并将收回的共享资源分配给所述专用资源池。
可选的,所述处理模块还用于:在每个T3周期内,按照T4周期,周期性为所述切片内的终端设备重新分配无线资源,其中,T3=N3*T4,N3为大于1的整数。
可选的,所述处理模块具体用于:根据所述切片内的终端设备当前的优先级信息和/或资源需求满足信息为所述切片内的终端设备重新分配无线资源。
本发明提供的基于网络切片的无线资源分配方法,通过集中无线资源管理器按照周期T1,周期性为网络中的各切片分配无线资源,并将为各切片分配的无线资源的信息发送给各切片的无线资源管理器。切片的无线资源管理器按照T1周期为切片内的各终端设备分配无线资源,并且在每个T1周期内,切片的无线资源管理器按照T2周期,周期性与网络中的其他切片的无线资源管理器进行基于配对过程的分布式协商,最终共享配对切片的资源。另外,资源贡献切片的无线资源管理器周期性地对切片的资源池中的共享资源和专用资源的比例进行调整,进一步地,各切片的无线资源管理器还会对切片的无线资源在终端设备间进行重新分配,以适应信道的时变性和终端设备的移动性。通过引入切片对无线资源的自主管理,降低了集中无线资源管理器的负载压力。
附图说明
图1为本发明实施例适用的网络架构的示意图;
图2为本发明实施例一提供的基于网络切片的无线资源分配方法的流程图;
图3为本发明实施例二提供的基于网络切片的无线资源分配方法的流程图;
图4为本发明实施例三提供的集中无线资源管理器的结构示意图;
图5为本发明实施例四提供的切片的无线资源管理器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例适用的网络架构的示意图,如图1所示,该网络中包括一个集中无线资源管理器和n个切片的无线资源管理器,n为大于等于2的整数,每个切片的无线资源管理器管理一个切片,集中无线资源管理器用于对网络中的无线资源和n个切片的无线资源管理器进行管理,集中无线资源管理器可以与每个切片的无线资源管理器通信,各个切片的无线资源管理器之间也可以互相通信。
为了解决现有技术中集中无线资源管理器收集信息和计算压力过大的问题,本发明中集中无线资源管理器以周期T1对整个网络的资源在切片间进行分配。在每个周期T1内,切片间以周期T2进行基于配对理论的分布式资源共享。在每个周期T2内,每对配对成功的切片以周期T3进行切片间的资源调整。在每个周期T3内,每个切片以周期T4对切片拥有的资源在终端设备间进行重新分配,以适应信道的时变性和终端设备的移动性。其中,T1=N1*T2,T2=N2*T3,T3=N3*T4,其中,N1、N2和N3均为大于1的整数。
图2为本发明实施例一提供的基于网络切片的无线资源分配方法的流程图,如图2所示,本发明实施例一提供的方法包括以下步骤:
步骤101、集中无线资源管理器按照周期T1,周期性地根据网络中各切片的资源需求、优先级和空间位置为网络中的各切片分配无线资源。
首先,集中无线资源管理器将网络的无线资源分为专用无线资源池和共享无线资源池。集中无线资源管理器可以按照专用资源数量和共享资源数量的比例,将整个网络的无线资源划分为专用无线资源池和共享无线资源池。专用无线资源池中的同一资源仅可分给一个切片,而共享无线资源池中的同一资源可同时分给多个空间上距离较远的切片。此外,上述比例也可以根据当前切片资源需求满足情况,在之前设定的比例基础上进行调整。若当前存在较多资源需求未满足的切片,则可以通过减小比例,增加共享资源的数量。
其次,集中无线资源管理器按照各切片的优先级从高到低的顺序,将专用无线资源池中的无线资源依次分配给各切片,直到专用无线资源池为空或各切片的资源需求得到满足,则结束专用无线资源池的资源分配。其中,切片的优先级可根据切片所属类型确定,具体地,优先级由高到低依次为:热点高容量切片、低时延高可靠切片、低功耗大连接切片、广域覆盖切片。
具体分配过程为:集中无线资源管理器按照各切片的优先级从高到低的顺序,生成切片列表,将专用无线资源池中的最小不可分资源逐个分给切片列表中排名第一的切片,并将分配的专用资源从专用无线资源池中删除,直到该切片需求得到满足后,将该切片从切片列表中删除,然后重复执行该过程直到专用无线资源池为空或所有切片的需求均得到满足,专用无线资源池为空即所有专用无线资源都被分配完了。
当专用无线资源池为空,且还有切片的资源需求没有得到满足时,集中无线资源管理器进一步根据各切片的空间位置,将共享无线资源池中的无线资源分配给资源需求没有得到满足的切片,直到共享无线资源池为空或者所有切片的资源需求均得到满足,则结束共享无线资源池的资源分配,其中,分配了相同共享无线资源的切片之间的距离要大于预设的第一距离阈值。由于共享资源可以同时分配给多个切片使用,当多个切片之间距离较近时,多个切片之间会互相干扰,为了将干扰降低到最小,分配相同共享资源的多个切片必须在距离上相隔较远,本实施例中分配了相同共享无线资源的切片之间的距离要大于第一距离阈值,该第一距离阈值可以根据干扰情况实际测量得到,满足该第一距离阈值的两个切片之间干扰较小,可以进行正常的通信。
步骤102、集中无线资源管理器将为各切片分配的无线资源的信息发送给各切片的无线资源管理器。
本实施例中,集中无线资源管理器按照周期T1,周期性地根据网络中各切片的资源需求、优先级和空间位置为所述网络中的各切片分配无线资源,并将为各切片分配的无线资源的信息发送给各切片的无线资源管理器。由于集中无线资源管理器只周期性为各切片进行无线资源分配,而切片内资源的分配和调整由切片的无线资源管理器完成,从而降低了集中无线资源管理器的负载。
图3为本发明实施例二提供的基于网络切片的无线资源分配方法的流程图,如图3所示,本发明实施例二提供的方法包括以下步骤:
步骤201、切片的无线资源管理器按照T1周期,周期性接收集中无线资源管理器为切片分配的无线资源的信息。
步骤202、切片的无线资源管理器根据切片内各终端设备的优先级和资源需求,将无线资源分配给切片内的各终端设备。
具体地,切片的无线资源管理器将终端设备按照优先级从高到低排序,生成终端设备列表。其中,终端设备的优先级可以根据切片的关键性能指标确定。例如,若切片的目标是高容量,则给予具有较高信干噪比的终端设备以较高的优先级。接着,切片的无线资源管理器将从集中无线资源管理器获得的可用资源中的最小不可分资源逐个分配给终端设备列表中排名第一的终端设备,并将分配后的资源从可用资源中删除,直到该终端设备需求得到满足后,将该终端设备从终端设备列表中删除。重复执行该过程,直到可用资源被分配完毕或所有终端设备的资源需求均得到满足。
本实施例中,通过切片的无线资源管理器为切片内的各终端设备分配无线资源,相比于现有技术由集中无线资源管理器为所有切片的终端设备分配无线资源,降低了集中无线资源管理器的负载。
步骤203、在每个T1周期内,切片的无线资源管理器按照T2周期,周期性与网络中的其他切片的无线资源管理器进行配对,并与配对成功的切片进行资源共享。
其中,T1=N1*T2,N1为大于1的整数。多个切片之间通过协商进行配对,配对成功的每对切片中包括一个资源贡献切片和至少一个资源受益切片,资源贡献切片为切片内所有用户的需求均得到满足,切片内平均干扰门限值低于第一干扰阈值的切片,资源受益切片为切片内有终端设备的资源需求没有得到满足的切片,资源贡献切片可以将从集中无线资源管理器处获得的部分资源共享给资源受益切片使用。如果某个资源贡献切片的可贡献资源可以满足多个资源受益切片,那么该资源贡献切片可以与多个切片配对成功,当然,也可以只与其中一个切片配对成功。
具体地,切片的无线资源管理器先获取切片内各终端设备的资源需求满足信息和平均干扰信息,当切片内有终端设备的资源需求没有得到满足时,切片的无线资源管理器确定切片为资源受益切片。当切片内的所有终端设备的资源需求均得到满足,且切片内的平均干扰低于预设的第一干扰阈值时,切片的无线资源管理器确定切片为资源贡献切片。当切片内的所有终端设备的资源需求均得到满足,且切片内的平均干扰高于预设的第一干扰阈值时,切片的无线资源管理器确定切片为非资源贡献切片非资源受益切片。然后,网络中的资源受益切片和资源贡献切片的无线资源管理器将切片的身份信息发送给集中无线资源管理器,各切片的无线资源管理器根据切片的身份信息,与网络中的其他切片的无线资源管理器进行配对,其中,配对成功的两个切片由一个资源受益切片和一个资源贡献切片组成。最后,切片的无线资源管理器根据配对结果进行资源共享。切片内的平均干扰获取方法为:终端设备进行干扰测量,然后通过控制信道将干扰信息反馈给接入的基站,基站再将干扰信息上报给所属切片的无线资源管理器,切片的无线资源管理器对切片内的所有终端设备的干扰取平均即可得到切片内的平均干扰。切片的无线资源管理器上报的切片的身份信息可以通过一个或多个比特位指示,例如,通过比特1表示切片为资源贡献切片,通过比特0表示切片为资源受益切片。
集中无线资源管理器接收各切片上报的身份信息,当各切片中既包括资源受益切片又包括资源贡献切片时,集中无线资源管理器向各资源贡献切片的无线资源管理器发送协商过程开始消息以及所有资源受益切片的资源管理器的信息。协商过程开始消息用于指示资源贡献切片的无线资源管理器开始配对。资源受益切片的资源管理器的信息可以为资源受益切片的资源管理器的地址信息,资源贡献切片的无线资源管理器根据资源受益切片的资源管理器的地址信息向资源受益切片的资源管理器发送数据。资源受益切片的资源管理器的信息还可以为资源受益切片的资源管理器的标识,资源贡献切片的无线资源管理器根据资源受益切片的资源管理器的标识,可以获取到资源受益切片的资源管理器的地址信息,从而能够向资源受益切片的资源管理器发送数据。
当切片为资源贡献切片时,资源贡献切片的资源管理器接收集中无线资源管理器发送的资源协商开始消息以及网络中的各资源受益切片的资源管理器的信息,根据各资源受益切片的无线资源管理器的信息分别向各资源受益切片的无线资源管理器发送共享信息,该共享信息包括切片的身份信息、可贡献资源的数量信息和切片内的平均干扰信息,其中,可贡献的资源为共享资源。相应地,网络中的每个资源受益切片的无线资源管理器都会接收到网络的各资源贡献切片的无线资源管理器发送的共享信息。
资源受益切片的无线资源管理器根据资源受益切片需要的无线资源数量和各资源贡献切片可贡献资源的数量,确定满足资源受益切片的资源需求的所有目标资源贡献切片,当然也可能所有的资源贡献切片的可贡献资源都无法满足资源受益切片的资源需求。然后,资源受益切片的无线资源管理器根据各目标资源贡献切片的平均干扰从小到大的顺序,生成资源贡献切片列表,并执行如下资源共享协商流程:
(1)网络中的每个资源受益切片的无线资源管理器向资源贡献切片列表中的第一个资源贡献切片发送资源共享请求消息,该资源共享请求消息中包括资源受益切片需要的无线资源的数量信息和采用的最大发射功率的信息。
(2)该资源贡献切片的无线资源管理器根据各共享请求消息中包括的最大发射功率信息确定接受一个资源受益切片的共享请求,或者,确定拒绝所有资源受益切片的共享请求。
该资源贡献切片的无线资源管理器会接收到一个或多个共享请求,然后判断收到的每个共享请求中的最大发射功率是否超过自身能容忍的最大功率,若所有共享请求中的最大发射功率均超过该最大功率,则拒绝所有共享请求,否则,接受收到的共享请求中最大发射功率最小的共享请求。
(3)该资源贡献切片的无线资源管理器向共享请求被接受的资源受益切片的无线资源管理器发送共享允许消息,或者,向共享请求被拒绝的资源受益切片的无线资源管理器发送共享拒绝消息,当资源贡献切片的无线资源管理器拒绝了至少一个资源受益切片的共享请求时,资源贡献切片的无线资源管理器向集中无线资源管理器发送协商未结束指示信息。该协商未结束指示消息可以通过一个比特位指示,例如,通过比特0指示协商未结束。
(4)资源受益切片的无线资源管理器接收资源贡献切片列表中的第一个资源贡献切片发送的共享允许消息或共享拒绝消息。
(5)当资源受益切片的无线资源管理器接收到共享允许消息时,资源受益切片的无线资源管理器确定资源受益切片与资源贡献切片列表中的第一个资源贡献切片配对成功。当资源受益切片的无线资源管理器接收到共享拒绝消息时,资源受益切片的无线资源管理器判断最大发射功率减去预设步长后的发射功率是否大于资源受益切片的功率门限。当最大发射功率减去预设步长后的发射功率大于资源受益切片的功率门限时,资源受益切片的无线资源管理器保持资源贡献切片列表不变,将资源受益切片使用的最大发射功率更新为减去预设步长后的发射功率。当最大发射功率减去预设步长后的发射功率小于或等于资源受益切片的功率门限时,资源受益切片的无线资源管理器将所述最大发射功率设为初始值,并从资源贡献切片列表中删除第一个资源贡献切片,以更新资源贡献切片列表。
(6)资源受益切片的无线资源管理器根据更新后的资源贡献切片列表或者更新后的最大发射功率重复执行步骤(1)至(5),直至满足共享结束条件,则结束资源共享协商流程。
当集中无线资源管理器在预设时间内没有接收到任意一个资源贡献切片的无线资源管理器发送的协商未结束指示信息,则确定协商过程结束。如果集中无线资源管理器在该预设时间内接收到了协商未结束指示信息,则确定协商过程未结束。当协商过程结束后,集中无线资源管理器向所有资源贡献切片的无线资源管理器和所有资源受益切片的资源管理器发送协商结束消息,各资源贡献切片的无线资源管理器和各资源受益切片的资源管理器接收到协商结束消息后,分别向集中无线资源管理器发送协商结束消息对应的ACK消息。
如果集中无线资源管理器接收到所有资源贡献切片的无线资源管理器和所有资源受益切片的资源管理器发送的ACK消息,则集中无线资源管理器向所有资源贡献切片的无线资源管理器和所有资源受益切片的资源管理器发送共享确认消息,该共享确认消息用于通知所有资源贡献切片的无线资源管理器和所有资源受益切片的资源管理器开始资源共享。
资源贡献切片的无线资源管理器接收到共享确认消息后,根据之前协商确定的需求的共享资源的数量,确定将哪些共享资源贡献出去,然后向配对成功的资源受益切片的无线资源管理器发送可贡献的共享资源的信息。资源受益切片的无线资源管理器接收配对成功的资源贡献切片的无线资源管理器发送的可贡献的共享资源的信息,将配对成功的资源贡献切片贡献的共享资源分配给资源需求未得到满足的终端设备,并将协商得到的最大发射功率的信息发送给资源需求未得到满足的终端设备。
通过切片之间进行配对的方式,实现切片间的分布式资源共享,进一步降低了集中无线资源管理器的负载压力。
步骤204、在每个T2周期内,资源贡献切片的无线资源管理器按照T3周期,周期性根据切片内终端设备的资源需求满足信息、资源使用信息和资源干扰信息,对切片的资源池中的共享资源和专用资源的比例进行调整。
其中,T2=N2*T3,N2为大于1的整数。资源贡献切片可以通过如下三种方式对切片的资源池中的共享资源和专用资源的比例进行调整:
(1)当某个资源贡献切片内的所有终端设备的资源需求均得到满足,且专用资源池中存在未被使用的专用资源时,该资源贡献切片的无线资源管理器将未被使用的专用资源中的部分或全部分配给共享资源池。
若某个资源贡献切片内所有终端设备的资源需求均已满足,且专用资源池中存在未被使用的专用资源时,则该资源贡献切片的无线资源管理器向共享其资源的资源受益切片(即配对成功的资源受益切片)的无线资源管理器发送询问消息询问是否需要更多的资源,资源受益切片的无线资源管理器收到该询问消息后,若当前切片内所有终端设备的资源需求均得到满足,则向资源贡献切片发送否定应答消息,该资源贡献切片收到否定应答消息后,对自身的资源池划分不作调整。若当前切片内有终端设备的需求未得到满足,则资源受益切片的无线资源管理器确定需要的资源总数,然后将需要的资源数反馈给该资源贡献切片的无线资源管理器,接着,该资源贡献切片的无线资源管理器根据反馈的资源数,把未被使用的专用资源分配给共享资源池,并将分配给共享资源池的专用资源的信息告知当前与其进行资源共享的资源受益切片的无线资源管理器,接着,资源受益切片的无线资源管理器再将得到的新资源分配给需求未满足的终端设备。
(2)当某个资源贡献切片内的所有终端设备的资源需求均得到满足,但共享资源池中的共享资源的干扰大于第二干扰阈值时,该资源贡献切片的无线资源管理器将专用资源池中的部分专用资源分配给共享资源池。
具体地,该资源贡献切片的无线资源管理器根据切片内终端设备上报的干扰信息,该资源贡献切片的无线资源管理器计算共享资源上的平均干扰值,具体地,该干扰平均值可通过将每个终端设备在共享资源上测量的干扰值进行求和后再取平均得到。若切片内当前所有终端设备的资源需求均得到满足,但共享资源上的平均干扰值大于第二干扰阈值,则该资源贡献切片的无线资源管理器划分出部分专用资源给共享资源池,然后将划分给共享资源池的专用资源的信息告知共享其资源的资源受益切片的无线资源管理器。资源受益切片的无线资源管理器收到该专用资源的信息后,将这些专用资源分配给使用共享资源的终端设备,同时降低这些终端设备的最大发射功率。
(3)当某个资源贡献切片内的部分终端设备的资源需求没得到满足时,该资源贡献切片的无线资源管理器收回共享给资源受益切片的共享资源,并将收回的共享资源分配给专用资源池。
具体地,若该资源贡献切片中使用共享资源的终端设备的需求无法满足,则该资源贡献切片的无线资源管理器给共享其资源的资源受益切片的无线资源管理器发送资源共享终止消息,以回收共享给资源受益切片的共享资源。该共享终止消息中包含要终止的共享资源的信息,资源受益切片收到共享终止消息后,通知相关基站和终端设备停止在要终止的共享资源上传输数据,然后发送共享终止确认消息给资源贡献切片的无线资源管理器。该资源贡献切片的无线资源管理器收到共享终止确认消息后,将终止的共享资源划入专有资源池。
步骤205、在每个T3周期内,切片的无线资源管理器按照T4周期,周期性为切片内的终端设备重新分配无线资源。
其中,T3=N3*T4,N3为大于1的整数。切片的无线资源管理器可以根据切片内的终端设备当前的优先级信息和/或资源需求满足信息为切片内的终端设备重新分配无线资源。
(1)切片的无线资源管理器根据切片内的终端设备当前的优先级信息为切片内的终端设备重新分配无线资源。
具体地,切片的无线资源管理器可以根据当前切片内的状态信息,例如终端设备的信道状态信息,更新终端设备的优先级,并将终端设备按照优先级排序,生成第一终端设备列表。对于资源贡献切片,资源贡献切片的资源管理器将专用资源池中的最小不可分资源逐个分给第一终端设备列表中排名第一的终端设备,并将分配的资源从专用资源池中删除,直到该终端设备的资源需求得到满足后,将该终端设备从第一终端设备列表中删除,重复执行此过程,直到专用资源池为空或所有终端设备的需求均得到满足。而对于资源受益切片以及既非资源贡献切片又非资源受益切片的切片,切片的无线资源管理器将从集中无线资源管理器处获得的无线资源分给第一终端设备列表中排名第一的终端设备,并将分配的资源从资源集合中删除,直到该终端设备的资源需求得到满足后,将该终端设备从第一终端设备列表中删除,重复执行此过程,直到所有资源分配完成或所有终端设备的需求均得到满足。
(2)切片的无线资源管理器根据切片内的终端设备当前的资源需求满足信息为切片内的终端设备重新分配无线资源。
具体地,对于资源贡献切片,若专用资源池中的资源分配完毕后,仍有终端设备的资源需求得不到满足,则将资源需求未满足的所有终端设备作为第二终端设备列表,然后将共享资源池中的最小不可分资源逐个分给第二终端设备列表中排名第一的终端设备,并将分配的资源从共享资源池中删除,直到该终端设备的资源需求得到满足后,将该终端设备从第二终端设备列表中删除,接着,重复执行此过程,直到第二终端设备列表为空或共享资源池为空。
对于资源受益切片,若从集中无线资源管理器得到的资源分配完毕后,仍有终端设备的资源需求得不到满足,则将资源需求未满足的所有终端设备作为第三终端设备列表,将从资源贡献切片处获得的共享资源中的最小不可分资源逐个分给第三终端设备列表中排名第一的终端设备,并将已经分配的资源删除,直到该终端设备的资源需求得到满足后,将该终端设备从第三终端设备列表中删除,接着,重复执行此过程,直到第三终端设备列表为空或从资源贡献切片处获得的共享资源分配完毕。
另外,需要说明的是上述实施例中涉及的无线资源管理器间的信息交互路径(包括集中无线资源管理器与切片的无线资源管理器的信息交互路径,以及切片的无线资源管理器之间的信息交互路径),受无线资源管理器所在位置的影响。例如,在雾无线接入网中,这些无线资源管理器间的信息交互的通信路径主要包括以下几种可能:(1)位于基带单元(Baseband Unit,简称BBU)池中的无线资源管理器与位于雾计算接入点(Fog ComputingBased Access Point,简称FAP)的无线资源管理器通过BBU池和FAP间的去程链路进行信息交互。(2)位于BBU池中的无线资源管理器和位于高功率节点(High Power Node,简称HPN)中的无线资源管理器通过BBU池和HPN间的回程链路(Backhaul)进行信息交互。(3)位于HPN的资源管理器和位于FAP的资源管理器通过HPN和FAP间的Backhaul进行信息交互,特别地,若无直接相连的回程链路,则可通过多跳的方式进行信息交互。
本实施例的方法,通过切片的无线资源管理器按照T1周期为切片内的各终端设备分配无线资源,从而减少了集中无线资源管理器对终端设备分配资源的开销。并且在每个T1周期内,切片的无线资源管理器按照T2周期,周期性与网络中的其他切片的无线资源管理器进行基于配对过程的分布式协商,并与配对成功的切片共享资源,在保证资源高利用率的同时,进一步降低了集中无线资源管理器的负载压力。另外,每个资源贡献切片的无线资源管理器还周期性地对切片的资源池中的共享资源和专用资源的比例进行调整,同时每个切片的无线资源管理器对切片的无线资源在终端设备间进行重新分配,以适应信道的时变性和终端设备的移动性。通过引入切片对无线资源的自主管理,降低了集中无线资源控制器的负载压力。
图4为本发明实施例三提供的集中无线资源管理器的结构示意图,如图4所示,本实施例的集中无线资源管理器包括处理模块11、接收模块12和发送模块13,其中,处理模块11用于对数据进行处理,接收模块12用于接收切片的无线资源管理器发送的数据,发送模块13用于向切片的无线资源管理器发送数据,本实施例的集中无线资源管理器的各功能模块可用于执行实施例一和实施例二中集中无线资源管理器执行的方法,具体实现方式和技术效果类似,这里不再赘述。
图5为本发明实施例四提供的切片的无线资源管理器的结构示意图,如图5所示,本实施例的切片的无线资源管理器包括处理模块21、接收模块22和发送模块23,其中,处理模块21用于对数据进行处理,接收模块22用于接收集中无线资源管理器、其他切片的无线资源管理器以及切片内的基站等发送的数据,发送模块23用于向集中无线资源管理器、其他切片的无线资源管理器以及切片内的基站等发送数据,本实施例的切片的无线资源管理器的各功能模块可用于执行实施例一和实施例二中切片的无线资源管理器执行的方法,具体实现方式和技术效果类似,这里不再赘述。
上述提到的发送模块可以由发送器实现,处理模块可以由处理器实现,接收模块可以由接收器实现,处理器可以是中央处理器(CPU),通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,DSP和微处理器的组合等等。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (12)
1.一种基于网络切片的无线资源分配方法,其特征在于,包括:
集中无线资源管理器按照周期T1,周期性地根据网络中各切片的资源需求、优先级和空间位置为所述网络中的各切片分配无线资源;
所述集中无线资源管理器将为各切片分配的无线资源的信息发送给各切片的无线资源管理器。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述集中无线资源管理器根据网络中各切片的资源需求、优先级和空间位置为各切片分配无线资源,包括:
所述集中无线资源管理器将所述网络的无线资源分为专用无线资源池和共享无线资源池;
所述集中无线资源管理器按照各切片的优先级从高到低的顺序,将所述专用无线资源池中的无线资源依次分配给各切片,直到所述专用无线资源池为空或所述各切片的资源需求得到满足,则结束所述专用无线资源池的资源分配。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,当所述专用无线资源池为空,且还有切片的资源需求没有得到满足时,还包括:
所述集中无线资源管理器根据各切片的空间位置,将所述共享无线资源池中的无线资源分配给资源需求没有得到满足的切片,直到所述共享无线资源池为空或者所有切片的资源需求均得到满足,则结束所述共享无线资源池的资源分配,其中,分配了相同共享无线资源的切片之间的距离要大于预设的第一距离阈值。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,还包括:
所述集中无线资源管理器接收各切片上报的身份信息,切片的身份信息用于指示切片为资源受益切片或资源贡献切片;
当各切片中包括资源受益切片和资源贡献切片时,所述集中无线资源管理器向各资源贡献切片的无线资源管理器发送协商过程开始消息以及所有资源受益切片的资源管理器的信息;
当所述集中无线资源管理器在预设时间内没有接收到任意一个资源贡献切片的无线资源管理器发送的协商未结束指示信息,则确定协商过程结束;
所述集中无线资源管理器向所有资源贡献切片的无线资源管理器和所有资源受益切片的资源管理器发送协商结束消息;
所述集中无线资源管理器接收所有资源贡献切片的无线资源管理器和所有资源受益切片的资源管理器发送的确认ACK消息;
所述集中无线资源管理器向所有资源贡献切片的无线资源管理器和所有资源受益切片的资源管理器发送共享确认消息,所述共享确认消息用于通知所有资源贡献切片的无线资源管理器和所有资源受益切片的资源管理器开始资源共享。
5.一种基于网络切片的无线资源分配方法,其特征在于,包括:
切片的无线资源管理器按照T1周期,周期性接收集中无线资源管理器为所述切片分配的无线资源的信息;
所述切片的无线资源管理器根据所述切片内各终端设备的优先级和资源需求,将所述无线资源分配给所述切片内的各终端设备。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括:
在每个T1周期内,所述切片的无线资源管理器按照T2周期,周期性与网络中的其他切片的无线资源管理器进行配对,并与配对成功的切片进行资源共享,其中,T1=N1*T2,N1为大于1的整数。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述切片的无线资源管理器按照T2周期,周期性与网络中的其他切片的无线资源管理器进行配对,并与配对成功的切片进行资源共享,包括:
所述切片的无线资源管理器获取所述切片内各终端设备的资源需求满足信息和平均干扰信息;
当所述切片内有终端设备的资源需求没有得到满足时,所述切片的无线资源管理器确定所述切片为资源受益切片;
当所述切片内的所有终端设备的资源需求均得到满足,且所述切片内的平均干扰低于预设的第一干扰阈值时,所述切片的无线资源管理器确定所述切片为资源贡献切片;
所述切片的无线资源管理器将所述切片的身份信息发送给所述集中无线资源管理器,所述切片的身份信息为资源受益切片或资源贡献切片;
所述切片的无线资源管理器根据所述切片的身份信息,与网络中的其他切片的无线资源管理器进行配对,配对成功的两个切片由一个资源受益切片和一个资源贡献切片组成;
所述切片的无线资源管理器根据配对结果进行资源共享。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述切片的无线资源管理器根据所述切片的身份信息,与网络中的其他切片的无线资源管理器进行配对,包括:
当所述切片为资源贡献切片时,所述切片的资源管理器接收所述集中无线资源管理器发送的资源协商开始消息以及所述网络中的各资源受益切片的资源管理器的信息;
所述切片的资源管理器根据所述各资源受益切片的无线资源管理器的信息分别向所述各资源受益切片的无线资源管理器发送共享信息,所述共享信息包括所述切片的身份信息、可贡献资源的数量信息和所述切片内的平均干扰信息,其中,可贡献资源为共享资源;
所述切片的无线资源管理器接收所述各资源受益切片中的至少一个资源受益切片的无线资源管理器发送的资源共享请求消息,所述资源共享请求消息中包括资源受益切片需要的无线资源的数量信息和采用的最大发射功率的信息;
所述切片的无线资源管理器根据各共享请求消息中包括的最大发射功率信息接受一个资源受益切片的共享请求,或者,拒绝所有资源受益切片的共享请求;
所述切片的无线资源管理器向共享请求被接受的资源受益切片的无线资源管理器发送共享允许消息,并且,向共享请求被拒绝的资源受益切片的无线资源管理器发送共享拒绝消息;
当所述切片的无线资源管理器拒绝了至少一个资源受益切片的共享请求时,所述切片的无线资源管理器向所述集中无线资源管理器发送协商未结束指示信息。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述切片的无线资源管理器根据所述切片的身份信息,与网络中的其他切片的无线资源管理器进行配对,包括:
当所述切片为资源受益切片时,所述切片的无线资源管理器接收所述网络的各资源贡献切片的无线资源管理器发送的共享信息,所述共享信息包括资源贡献切片的身份信息、可贡献资源的数量信息和资源贡献切片内的平均干扰信息,其中,可贡献资源为共享资源;
所述切片的无线资源管理器根据所述切片需要的无线资源数量和所述各资源贡献切片可贡献资源的数量,确定满足所述切片的资源需求的所有目标资源贡献切片;
所述切片的无线资源管理器根据各目标资源贡献切片的平均干扰从小到大的顺序,生成资源贡献切片列表;
执行如下资源共享协商流程:
所述切片的无线资源管理器向所述资源贡献切片列表中的第一个资源贡献切片发送资源共享请求消息,所述资源共享请求消息中包括所述切片需要的无线资源的数量信息和采用的最大发射功率的信息;
所述切片的无线资源管理器接收所述资源贡献切片列表中的第一个资源贡献切片发送的共享允许消息或共享拒绝消息;
当所述切片的无线资源管理器接收到共享允许消息时,所述切片的无线资源管理器确定所述切片与所述资源贡献切片列表中的第一个资源贡献切片配对成功;
当所述切片的无线资源管理器接收到共享拒绝消息时,所述切片的无线资源管理器判断所述最大发射功率减去预设步长后的发射功率是否大于所述切片的功率门限;
当所述最大发射功率减去预设步长后的发射功率大于所述切片的功率门限时,所述切片的无线资源管理器保持所述资源贡献切片列表不变,将所述切片使用的最大发射功率更新为减去预设步长后的发射功率;
当所述最大发射功率减去预设步长后的发射功率小于或等于所述切片的功率门限时,所述切片的无线资源管理器将所述最大发射功率设为初始值,并从所述资源贡献切片列表中删除第一个资源贡献切片,以更新所述资源贡献切片列表。
所述切片的无线资源管理器根据更新后的资源贡献切片列表或者更新后的最大发射功率重复执行上述资源共享协商流程,直至满足共享结束条件,则结束所述资源共享协商流程。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述切片的无线资源管理器根据配对结果进行资源共享,包括:
所述切片的无线资源管理器接收所述集中无线资源管理器发送的资源协商结束消息;
所述切片的无线资源管理器向所述集中无线资源管理器发送确认ACK消息;
所述切片的无线资源管理器接收所述集中无线资源管理器发送的共享确认消息,所述共享确认消息用于通知所述切片的无线资源管理器开始共享资源;
所述切片的无线资源管理器向配对成功的资源受益切片的无线资源管理器发送可贡献的共享资源的信息。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述切片的无线资源管理器根据配对结果进行资源共享,包括:
所述切片的无线资源管理器接收所述集中无线资源管理器发送的协商结束消息;
所述切片的无线资源管理器向所述集中无线资源管理器发送确认ACK消息;
所述切片的无线资源管理器接收所述集中无线资源管理器发送的共享确认消息,所述共享确认消息用于通知所述无线资源管理器开始共享资源;
所述切片的无线资源管理器接收配对成功的资源贡献切片的无线资源管理器发送的可贡献的共享资源的信息;
所述切片的无线资源管理器将配对成功的资源贡献切片贡献的共享资源分配给资源需求未得到满足的终端设备,并将协商得到的最大发射功率的信息发送给资源需求未得到满足的终端设备。
12.根据权利要求8或10所述的方法,其特征在于,还包括:
在每个T2周期内,所述切片的无线资源管理器按照T3周期,周期性根据所述切片内终端设备的资源需求满足信息、资源使用信息和资源干扰信息,对所述切片的资源池中的共享资源和专用资源的比例进行调整,其中,T2=N2*T3,N2为大于1的整数。
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