CN108768891A - 一种基于在线拍卖的网络切片资源分配方法 - Google Patents

一种基于在线拍卖的网络切片资源分配方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于在线拍卖的网络切片资源分配方法,属于移动通信技术领域。该方法包括:1)一种支持虚拟网络功能多区域灵活部署的在线拍卖系统模型,为用户与服务提供商之间进行网络切片的在线拍卖提供了有效平台,同时满足VNF根据切片所属业务类型进行分区部署的差异化性能需求。2)一种基于在线拍卖的网络切片资源分配方法:用户投标到达后,服务提供商根据其业务需求进行投标信息转换。然后在满足用户业务需求的前提下,以最大化拍卖参与者社会福利为目的确定获胜投标,并且计算每一用户的支付价格,服务提供商为获胜用户实例化网络切片。本发明能够在满足用户业务需求的同时,提升整个网络的经济效益。

Description

一种基于在线拍卖的网络切片资源分配方法
技术领域
本发明属于移动通信技术领域,涉及一种基于在线拍卖的网络切片资源分配方法。
背景技术
下一代移动通信系统(5G)将逐步演化为一个万物互联的异构融合网络,这种异构化主要体现在接入技术和应用场景异构化两方面:1)接入技术异构化:不同的无线接入技术在覆盖范围、移动性支持、链路速率及通信协议等方面具有差异化特性。所以,5G着眼于对各种无线接入技术进行统一管理,充分发挥无线接入技术间的互补优势,实现对网络资源的最优利用。2)应用场景异构化:ITU-R、3GPP指出5G将支持跨越增强型移动宽带、大规模机器类通信、超高可靠超低时延通信三大应用场景的众多用例。另外,随着物联网、医疗、工业等垂直行业的快速发展,数以千亿的设备接入网络,移动通信的服务范围从人与人通信延伸到人与物、物与物的智能通信。这意味着5G需要满足人们在居住、休闲、交通等各个领域的多样化业务需求,真正实现“万物互联”。
在此背景下,多种接入技术共存和接入站点的高密度部署将使得异构网络变得异常复杂。与此同时,不同的应用场景在网络功能、系统性能等方面表现出差异化的要求,使得移动网络的资源调度和控制管理面临极大的挑战。因此,如何根据用户需求为其提供定制化的服务从而满足用户体验成为亟待解决的问题。
为了解决上述问题,网络切片作为在一个物理网络上灵活承载多场景逻辑网络的关键技术,受到业界越来越密切的关注。每个网络切片实体由一组必要的虚拟网络功能(Virtual Network Function,VNF)、运行这些网络功能的资源以及对这些功能的特定配置组成。当用户的服务请求受理后,服务供应商为其定制网络切片并完成实例化过程,通过向用户分配所需切片资源来提供定制化的服务。
现有技术存在如下缺点:
现有的网络切片资源分配方法主要侧重于频谱资源共享的研究,而较少考虑不同的业务类型在网络速率、时延、可靠性等方面的差异化需求,如何针对异构化的业务需求只为用户分配其所需的虚拟网络功能和相应的虚拟网络资源,是网络切片资源分配方法研究中需要解决的关键问题。此外,现有研究主要是离线的切片资源分配方法,而在实际应用中,具有业务需求的用户是依次在线到达的。因此,需要一种在线的切片资源分配方法,能够即时、高效的在用户提交业务请求后为其分配所需资源,提供定制化的切片服务。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种基于在线拍卖的网络切片资源分配方法,能够在满足用户业务需求的同时,提升整个网络的经济效益。
为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种基于在线拍卖的网络切片资源分配方法,在支持虚拟网络功能多区域灵活部署的在线拍卖系统模型中,该方法包括以下步骤:
S1:用户投标:用户将其业务需求提交给服务提供商;
S2:投标信息转换:根据用户特定需求定制网络切片,确定用户所属业务类型以及所需的一系列VNF和链路带宽;
S3:获胜投标确定:由于资源总量有限,某些投标将被拒绝,拍卖机制在满足用户业务需求的前提下,以最大化社会福利为目的选择获胜投标;
S4:支付价格确定:决定每个投标用户的切片支付价格。竞标失败的投标者支付为零,赢得投标的用户需支付小于或等于其投标价格的价格;
S5:网络切片实例化:为获胜用户进行切片部署与配置,完成切片实例化,为用户提供定制化服务。
在保障针对用户特定业务类型为其分配定制化的网络资源的前提下,采用在线拍卖的方式,以最大化拍卖参与者的社会福利为目标,提升整个拍卖机制的经济效益。
进一步,在步骤S1中,所述业务需求包括用户对网络速率、时延与可靠性的要求,用户到达服从泊松分布。
进一步,在步骤S2中,所述投标信息转换为针对不同业务类型的投标信息转换方式,具体内容如下:
用户向服务提供商提交网络切片请求和业务需求后,服务提供商对其进行需求分析,针对用户业务类型typei确定最能满足用户需求的一系列VNF部署策略以及所需链路资源;最终将用户i的投标信息转化为以下表达式:
其中,tai表示用户请求网络切片开始运行时间,tbi表示网络切片释放时间,网络切片实际开始运行/释放时间表示为τi表示切片实际运行时间,则有: 表示部署于区域z的类型为v的VNF是在竞标网络切片的部署策略ζ中,表示流入区域z中v类可共享VNF的数据速率,其总量不能超过处理能力Mv,z表示区域z与z'之间的链路聚合带宽,可根据VNF实例间流量需求和功能部署策略计算。表示业务类型为typei用户的投标价格。
所述业务类型包括:增强型移动宽带业务(Enhance Mobile Broadband,eMBB)、大规模机器类通信业务(massive Machine Type of Communication,mMTC)与超高可靠超低时延通信业务(Ultra Reliable&Low Latency Communication,uRLLC);针对不同业务类型提供相应的投标价格生成函数,具体如下:
1)typei=1eMBB类型:对时延要求较低,用户体验与资源分配总量相关,希望在特定时间段内获得足够的网络资源,价格函数表示为:
2)typei=2uRllC类型:对时延和可靠性要求很高,如果在[tai,tdi]时间段内完成业务内容,用户投标价为如果超过截止时间则延迟时间越长,用户体验越差,相应的投标价格越少。用pen_ratei表示延迟惩罚因子,价格函数表示为:
3)typei=3mMTC类型:时延敏感度低、通信请求不频繁、传输数据包小,VNF部署区域对用户体验有较大影响,引入VNF区域权重因子weightvz,价格函数表示为:
进一步,在步骤S3中,所述获胜投标确定是以最大化拍卖参与者社会福利为目标的资源分配策略,从而确定获胜投标,具体内容如下:
资源分配策略采用优化所有投标的方法,通过选择使投标i效用最大的VNF部署策略ζi∈Πi为接受该投标时的备选策略,将选用该策略得到的效益作为用户效用;
备选策略由求得,每一部署策略的效益定义为投标价格与支付价格pi(ζ,ti)之差;
用户效用由求得,定义为部署策略为ζi时的效用与0之间的较大值;
当用户效用ui>0且该用户所需资源不超过区域资源限制,接受投标i的部署策略ζi,反之,拒绝投标i;这种资源分配方式能够最大化整个拍卖机制的社会福利,同时确保拍卖的真实性。
进一步,在步骤S4中,所述支付价格确定是与资源使用量相关的支付价格确定方法,具体内容如下:
用户的支付价格pii,ti)由运行网络切片的运营成本和与投标到达时刻相关的切片支付价格两部分组成;
运营成本costi,ζ指网络切片占用资源运行和维护的成本,通过选定的VNF部署策略ζi中包含的VNFs所需虚拟资源和区域间链路带宽等信息计算得到;
与投标到达时刻相关的切片支付价格为网络切片在运行时间段中各时刻的支付价格之和;只需求得网络切片各运行时刻的单位资源支付价格,便得到总支付价格;
单位资源支付价格包括区域内的虚拟资源单位价格pk,zi,ti)和区域间的链路带宽资源单位价格与用户投标到达时刻ti的区域内资源使用量fk,z(t,ti)和区域间链路带宽使用量有关;
当实际资源使用量发生改变时,业务提供商会同时更新的值,单位资源支付价格也随之更新;
VNF部署策略ζ∈Πi消耗区域z中k类资源总量由此得到用户i的支付价格为:
如果服务提供商接受用户i的投标,则支付价格为如果拒绝该投标,则支付价格为0。
进一步,所述支持虚拟网络功能多区域灵活部署的在线拍卖系统模型包括:
用户:作为竞标人向服务提供商请求一个网络切片;
服务提供商:作为网络切片的设计和提供者同时担任卖方和拍卖师,接受用户的投标,确定获胜用户,并且利用自身或从虚拟资源提供商处购买的虚拟资源为获胜者分配切片资源以提供定制的服务;
拍卖机制的时间跨度为T。
进一步,所述用户i所需网络切片由一系列虚拟网络功能(VNF)、运行这些网络功能的资源以及连接这些功能的定向链路组成。
进一步,所述虚拟网络功能依据其在时延、速率上表现的不同性能进行分区部署;每个网络切片中,同一区域同种类型的VNF最多拥有一个,但能够拥有多个部署于不同区域的同一类型VNF实例;部分类型的VNF实例可以在切片间共享,用[Va]表示可共享VNF类型的集合,[Vb]表示不可共享VNF类型的集合。可共享VNF只需实例化一次,便可提供给本地需要此VNF的每个切片,引入变量yv,z={0,1}表征部署于区域z的v∈[V]类VNF是否被激活。为保证切片性能,共享程度受处理能力Dv,z的限制且共享是本地的。
进一步,所述部署区域将服务提供商的资源根据地理位置进行划分,包括中央网络云中或离终端更近的边缘节点上,边缘节点包括宏基站和聚合节点;每个区域均能提供V种类型的VNF,拥有K种类型的虚拟资源,实例化区域z∈[Z]的一个类型为v∈[V]的VNF消耗本地k∈[K]类资源区域资源总量Ck,z、区域间带宽容量Lz,z'、从区域z到其他区域的上传带宽容量以及从其他区域到区域z的下载带宽容量受到限制。
进一步,所述用户i所需网络切片的VNFs有多种区域部署策略Πi,不同的策略影响网络切片的整体服务性能,业务提供商或者在多种VNF区域部署策略中选择一种为用户提供切片服务,或者拒绝用户投标。
本发明的有益效果在于:
(1)本发明中支持虚拟网络功能多区域灵活部署的在线拍卖系统模型,为用户与服务提供商之间进行网络切片的在线拍卖提供了有效平台,同时满足了VNF根据切片所属业务类型进行分区部署的差异化性能需求,相较于其他拍卖模型有更强的适应性。
(2)本发明在满足用户业务需求的同时,最大化拍卖参与者的社会福利,提升整个拍卖机制的网络经济效益。相较于其他资源分配方法,能够很好的适应5G以及未来网络应用场景与运营模式多样化的需求。
(3)本发明针对不同业务类型将用户的业务需求转换为相对应的网络切片所需资源,为用户提供定制化的切片服务。
(4)本发明在支付价格确定方面,随着资源使用量的变化更新单位资源支付价格,有效反应当前拍卖系统的市场均衡价格。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚,本发明提供如下附图进行说明:
图1为本发明基于在线拍卖的网络切片资源分配方法的拍卖模型图;
图2为本发明基于在线拍卖的网络切片资源分配方法的实施步骤图;
图3为本发明基于在线拍卖的网络切片资源分配方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本发明的优选实施例进行详细的描述。
图1是本发明的在线拍卖模型图,具体包括:
用户:作为竞标人向服务提供商请求一个网络切片。
服务提供商:作为网络切片的设计和提供者同时担任卖方和拍卖师,接受用户的投标,确定获胜用户并利用自身或从虚拟资源提供商处购买的虚拟资源为获胜者分配切片资源以提供定制的服务。
在所述拍卖模型中,服务提供商的目标在于最大化资源利用率并获得更多的收益,用户则希望在满足自身业务需求的同时以最低的成本接入网络。
拍卖模型的时间跨度为T。
用户i请求的网络切片由一系列虚拟网络功能(VNF)、运行这些网络功能的资源以及连接这些功能的定向链路组成。
虚拟网络功能依据其在时延、速率上表现的不同性能进行分区部署。每个网络切片中,同一区域同种类型的VNF最多拥有一个,但可以拥有多个部署于不同区域的同一类型VNF实例。部分类型的VNF实例可以在切片间共享,用[Va]表示可共享VNF类型的集合,[Vb]表示不可共享VNF类型的集合。可共享VNF只需实例化一次,便可提供给本地需要此VNF的每个切片,引入变量yv,z={0,1}表征部署于区域z的v∈[V]类VNF是否被激活。为保证切片性能,共享程度受处理能力Dv,z的限制且共享是本地的。
部署区域将服务提供商的资源根据地理位置进行划分,可以根据不同业务需求或当前网络状态灵活部署在不同位置的虚拟功能池中,如中央网络云中或离终端更近的边缘节点(宏基站、聚合节点等)上。每个区域能提供V种类型的VNF,拥有K种类型的虚拟资源,实例化区域z∈[Z]的一个类型为v∈[V]的VNF消耗本地k∈[K]类资源考虑到前/回程能力的有限性,区域间带宽容量Lz,z'受到限制,同时,区域资源总量Ck,z、、从区域z到其他区域的上传带宽容量以及从其他区域到区域z的下载带宽容量受到限制。
用户i所需网络切片的VNFs有多种地理区域部署策略Πi,不同的策略影响网络切片的整体服务性能,业务提供商或者在多种VNF区域部署策略中选择一种为用户提供切片服务,或者拒绝用户投标。
图2是本发明的在线拍卖资源分配方法实施步骤图,具体步骤如下:
S1:用户投标:用户将其业务需求提交给服务提供商;
S2:投标信息转换:根据用户特定需求定制网络切片,确定用户所属业务类型以及所需的一系列VNF和链路带宽;
S3:获胜投标确定:由于资源总量有限,某些投标将被拒绝,拍卖机制在满足用户业务需求的前提下,以最大化社会福利为目的选择获胜投标;
S4:支付价格确定:决定每个投标用户的切片支付价格。竞标失败的投标者支付为零,赢得投标的用户需支付小于或等于其投标价格的价格;
S5:网络切片实例化:为获胜用户实例化切片。
图3是本发明的在线拍卖资源分配方法流程图,所述方法在保障针对用户特定业务类型为其分配定制化的网络资源的前提下,采用在线拍卖的方式,以最大化拍卖参与者的社会福利为目标,提升整个拍卖机制的经济效益。
用户服从泊松分布依次到达,向服务提供商提交网络切片请求和业务需求。S1所述业务需求包括用户对网络速率、时延与可靠性的要求,
S2提供了一种针对不同业务类型的投标信息转换方式,具体内容如下:
用户向服务提供商提交网络切片请求和业务需求后,服务提供商对其进行需求分析,针对用户业务类型typei确定最能满足用户需求的一系列VNF部署策略以及所需链路资源。最终将用户i的投标信息转化为以下表达式:
其中,tai表示用户请求网络切片开始运行时间,tbi表示网络切片释放时间,网络切片实际开始运行/释放时间表示为τi表示切片实际运行时间,则有: 表示部署于区域z的类型为v的VNF是在竞标网络切片的部署策略ζ中,表示流入区域z中v类可共享VNF的数据速率,其总量不能超过处理能力Mv,z表示区域z与z'之间的链路聚合带宽,可根据VNF实例间流量需求和功能部署策略计算。表示业务类型为typei用户的投标价格。
所述业务类型包括:增强型移动宽带业务(eMBB)、大规模机器类通信业务(mMTC)与超高可靠超低时延通信业务(uRLLC)。针对不同业务类型提供相应的投标价格生成函数,确定符合特定业务类型需求偏好的投标价格。具体如下:
1)typei=1eMBB类型:以人为中心的业务类型,包括语音通话、网页浏览、多媒体内容、数据和服务的获取,特别是视频数据流等业务。其特征在于对时延要求较低,用户体验与资源总分配量相关,希望在特定时间段内获得足够的网络资源,价格函数表示为:
2)typei=2uRllC类型:包括智能电网、交通、车辆通信和自动化等业务。其特征在于对时延和可靠性要求很高,如果在[tai,tdi]时间段内完成业务内容,用户投标价为如果超过截止时间则延迟时间越长,用户体验越差,相应的投标价格越少。用pen_ratei表示延迟惩罚因子,价格函数表示为:
3)typei=3mMTC类型:这类业务请求来源于网络内连接大量机器类设备,例如传感器、智能电表、智能家居等。其特征在于时延敏感度低、通信请求不频繁、传输数据包小,VNF部署区域对用户体验有较大影响,引入VNF区域权重因子weightvz,价格函数表示为:
S3提供了一种以最大化拍卖参与者社会福利为目标的资源分配策略,从而确定获胜投标,具体内容如下:
在线拍卖过程中,用户投标以泊松分布依次到达,业务提供商需要在接收用户请求后即时做出以下决策:是否接受该投标,如果接受,选择哪种VNF部署策略。
所述资源分配策略采用优化所有投标的方法,通过选择使投标i效用最大的VNF部署策略ζi∈Πi为接受该投标时的备选策略,将选用该策略得到的效益作为用户效用。
所述备选策略由求得,每一部署策略的效益定义为投标价格与支付价格pi(ζ,ti)之差。
所述用户效用由求得,定义为部署策略为ζi时的效用与0之间的较大值。
当用户效用ui>0且该用户所需资源不超过区域资源限制,表示用户可以从中得到收益,即接受该投标会增加拍卖机制的社会福利,接受投标i的部署策略ζi。反之,拒绝投标i。这种资源分配方式可以最大化整个拍卖机制的社会福利,同时确保拍卖的真实性。
S4提供了一种与资源使用量相关的支付价格确定方法,具体内容如下:
用户的支付价格pii,ti)由运行网络切片的运营成本和与投标到达时刻相关的切片支付价格两部分组成。
所述运营成本costi,ζ指网络切片占用资源运行和维护的成本,通过选定的VNF部署策略ζi中包含的VNFs所需虚拟资源和区域间链路带宽等信息计算得到,用cz,k代表区域z中k类资源的单位运营成本,cz,z'代表区域z与z'间的单位链路运营成本,则用户i请求的网络切片在运行时间内产生的运营成本表示为:
所述与投标到达时刻相关的切片支付价格与投标到达时间ti有关,为网络切片在运行时间段中各时刻的支付价格之和。只需求得网络切片各运行时刻的单位资源支付价格,便可得到总支付价格。
所述单位资源支付价格包括区域内的虚拟资源单位价格pk,zi,ti)和区域间的链路带宽资源单位价格与用户投标到达时刻ti的区域资源使用量(fk,z(t,ti)和有关。支付价格的制定需要反映当前拍卖机制的市场均衡价格,即在区域资源使用量高的时刻相应的资源支付价格也应该更高。通过如下公式计算可得:
以求解pk,zi,ti)的公式为例,参数wk,z表示资源k∈[K]在拍卖机制中的相对权值,βk,z≥0决定了单位资源价格函数的形状。
所述区域资源使用量(fk,z(t,ti)和当实际资源使用量发生改变时,业务提供商会同时更新的值,单位资源支付价格也随之更新。
VNF部署策略ζ∈Πi消耗区域z中k类资源总量由此得到用户i的支付价格为:
如果服务提供商接受用户i的投标,则支付价格为如果拒绝该投标,则支付价格为0。
获胜用户与支付价格确定后,执行S5为获胜用户进行切片部署与配置,完成切片实例化,为用户提供定制化服务。
最后说明的是,以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种基于在线拍卖的网络切片资源分配方法,其特征在于:在支持虚拟网络功能多区域灵活部署的在线拍卖系统模型中,该方法包括以下步骤:
S1:用户投标:用户将其业务需求提交给服务提供商;
S2:投标信息转换:根据用户特定需求定制网络切片,确定用户所属业务类型以及所需的一系列VNF和链路带宽;
S3:获胜投标确定:由于资源总量有限,某些投标将被拒绝,拍卖机制在满足用户业务需求的前提下,以最大化社会福利为目的选择获胜投标;
S4:支付价格确定:决定每个投标用户的切片支付价格;竞标失败的投标者支付为零,赢得投标的用户需支付小于或等于其投标价格的价格;
S5:网络切片实例化:为获胜用户进行切片部署与配置,完成切片实例化,为用户提供定制化服务;
在保障针对用户特定业务类型为其分配定制化的网络资源的前提下,采用在线拍卖的方式,以最大化拍卖参与者的社会福利为目标,提升整个拍卖机制的经济效益。
2.根据权利要求1所述的一种基于在线拍卖的网络切片资源分配方法,其特征在于:在步骤S1中,所述业务需求包括用户对网络速率、时延与可靠性的要求,用户到达服从泊松分布。
3.根据权利要求1所述的一种基于在线拍卖的网络切片资源分配方法,其特征在于:在步骤S2中,所述投标信息转换为针对不同业务类型的投标信息转换方式,具体内容如下:
用户向服务提供商提交网络切片请求和业务需求后,服务提供商对其进行需求分析,针对用户业务类型typei确定最能满足用户需求的一系列VNF部署策略以及所需链路资源;最终将用户i的投标信息转化为以下表达式:
其中,tai表示用户请求网络切片开始运行时间,tbi表示网络切片释放时间,网络切片实际开始运行/释放时间表示为τi表示切片实际运行时间,则有 表示部署于区域z的类型为v的VNF是否在竞标网络切片的部署策略ζ中,为是的时候为否的时候 表示流入区域z中v类可共享VNF的数据速率,其总量不能超过处理能力Mv,z表示区域z与z'之间的链路聚合带宽,根据VNF实例间流量需求和功能部署策略计算;表示业务类型为typei用户的投标价格;
所述业务类型包括:增强型移动宽带业务(Enhance Mobile Broadband,eMBB)、大规模机器类通信业务(massive Machine Type of Communication,mMTC)与超高可靠超低时延通信业务(Ultra Reliable&Low Latency Communication,uRLLC);
针对不同业务类型提供相应的投标价格生成函数,具体如下:
1)typei=1 eMBB类型:对时延要求较低,用户体验与资源分配总量相关,希望在特定时间段内获得足够的网络资源,价格函数表示为:
2)typei=2 uRllC类型:对时延和可靠性要求很高,如果在[tai,tdi]时间段内完成业务内容,用户投标价为如果超过截止时间tdi则延迟时间越长,用户体验越差,相应的投标价格越少;用pen_ratei表示延迟惩罚因子,价格函数表示为:
3)typei=3 mMTC类型:时延敏感度低、通信请求不频繁、传输数据包小,VNF部署区域对用户体验有较大影响,引入VNF区域权重因子weightvz,价格函数表示为:
4.根据权利要求1所述的一种基于在线拍卖的网络切片资源分配方法,其特征在于:在步骤S3中,所述获胜投标确定是以最大化拍卖参与者社会福利为目标的资源分配策略,从而确定获胜投标,具体内容如下:
资源分配策略采用优化所有投标的方法,通过选择使投标i效用最大的VNF部署策略ζi∈Πi为接受该投标时的备选策略,将选用该策略得到的效益作为用户效用;
备选策略由求得,每一部署策略的效益定义为投标价格与支付价格pi(ζ,ti)之差;
用户效用由求得,定义为部署策略为ζi时的效用与0之间的较大值;
当用户效用ui>0且该用户所需资源不超过区域资源限制,接受投标i的部署策略ζi,反之,拒绝投标i;这种资源分配方式能够最大化整个拍卖机制的社会福利,同时确保拍卖的真实性。
5.根据权利要求1所述的一种基于在线拍卖的网络切片资源分配方法,其特征在于:在步骤S4中,所述支付价格确定是与资源使用量相关的支付价格确定方法,具体内容如下:
用户的支付价格pii,ti)由运行网络切片的运营成本和与投标到达时刻相关的切片支付价格两部分组成;
运营成本costi,ζ指网络切片占用资源运行和维护的成本,通过选定的VNF部署策略ζi中包含的VNFs所需虚拟资源和区域间链路带宽等信息计算得到;
与投标到达时刻相关的切片支付价格为网络切片在运行时间段中各时刻的支付价格之和;只需求得网络切片各运行时刻的单位资源支付价格,便得到总支付价格;
单位资源支付价格包括区域内的虚拟资源单位价格pk,zi,ti)和区域间的链路带宽资源单位价格与用户投标到达时刻ti的区域内资源使用量fk,z(t,ti)和区域间链路带宽使用量有关;
当实际资源使用量发生改变时,业务提供商会同时更新的值,单位资源支付价格也随之更新;
VNF部署策略ζ∈Πi消耗区域z中k类资源总量由此得到用户i的支付价格为:
如果服务提供商接受用户i的投标,则支付价格为如果拒绝该投标,则支付价格为0。
6.根据权利要求1所述的一种基于在线拍卖的网络切片资源分配方法,其特征在于:所述支持虚拟网络功能多区域灵活部署的在线拍卖系统模型包括:
用户:作为竞标人向服务提供商请求一个网络切片;
服务提供商:作为网络切片的设计和提供者同时担任卖方和拍卖师,接受用户的投标,确定获胜用户,并且利用自身或从虚拟资源提供商处购买的虚拟资源为获胜者分配切片资源以提供定制的服务;
拍卖机制的时间跨度为T。
7.根据权利要求6所述的一种基于在线拍卖的网络切片资源分配方法,其特征在于:所述用户i所需网络切片由一系列虚拟网络功能(VNF)、运行这些网络功能的资源以及连接这些功能的定向链路组成。
8.根据权利要求6所述的一种基于在线拍卖的网络切片资源分配方法,其特征在于:所述虚拟网络功能依据其在时延、速率上表现的不同性能进行分区部署;每个网络切片中,同一区域同种类型的VNF最多拥有一个,但能够拥有多个部署于不同区域的同一类型VNF实例;部分类型的VNF实例可以在切片间共享,用[Va]表示可共享VNF类型的集合,[Vb]表示不可共享VNF类型的集合;可共享VNF只需实例化一次,提供给本地需要此VNF的每个切片,引入变量yv,z={0,1}表征部署于区域z的v∈[V]类VNF是否被激活;为保证切片性能,共享程度受处理能力Dv,z的限制且共享是本地的。
9.根据权利要求6所述的一种基于在线拍卖的网络切片资源分配方法,其特征在于:所述部署区域将服务提供商的资源根据地理位置进行划分,包括中央网络云中或离终端更近的边缘节点上,边缘节点包括宏基站和聚合节点;每个区域均能提供V种类型的VNF,拥有K种类型的虚拟资源,实例化区域z∈[Z]的一个类型为v∈[V]的VNF消耗本地k∈[K]类资源区域资源总量Ck,z、区域间带宽容量Lz,z'、从区域z到其他区域的上传带宽容量以及从其他区域到区域z的下载带宽容量受到限制。
10.根据权利要求6所述的一种基于在线拍卖的网络切片资源分配方法,其特征在于:所述用户i所需网络切片的VNFs有多种区域部署策略Πi,不同的策略影响网络切片的整体服务性能,业务提供商或者在多种VNF区域部署策略中选择一种为用户提供切片服务,或者拒绝用户投标。
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