CN110958133A - 网络切片映射方法、设备、服务器和存储介质 - Google Patents
网络切片映射方法、设备、服务器和存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供一种网络切片映射方法、设备、服务器和存储介质,映射方法包括:根据所述网络切片的类型,计算物理网络中的物理节点的综合评价指数;确定待映射的网络切片所需的处理能力、带宽;根据每个所述物理节点的综合评价指数,以最小开启节点数和/或最小建立波长数为目标,建立所述网络切片的映射。本申请以最小开启节点数和最小建立波长数为目标建立5G网络切片的映射过程,根据网络切片的隔离机制,提出了基于隔离的5G网络切片的映射方法,基于该映射方法,使得处理与带宽资源消耗更少。
Description
技术领域
本申请涉及互联网技术领域,特别涉及一种网络切片映射方法、设备、服务器和存储介质。
背景技术
在5G(5th generation mobile networks或5th generation wireless systems、5th-Generation,第五代移动通信技术)移动通信时代以前的通信网络中,移动通信网络的目标是大容量,高速率,广覆盖,对移动用户设备提供高质量的数据及通话服务,保证每个用户的业务服务质量。现在的通信网络,不同类型的移动用户设备对移动服务质量的要求各有不同,不同移动用户设备在数据速率,端到端时延,可靠性等方面存在差异化需求。
在面向万物互联的5G时代,移动服务被分为三类,增强移动宽带,超高可靠超低时延通信,大连接物联网,这三种服务也被称为5G三大应用场景。不同于4G时代,为了实现敏捷部署移动服务,降低服务部署成本,5G移动通信网络采用网络切片的方法向不同类型的移动用户提供差异化的移动服务,通过在同一物理基础设施上创建多个逻辑网络,即网络切片,将不同类型的移动服务隔离开,使得每个网络切片能够专门服务某一类型的用户,以实现其差异化的服务质量保证。
对于网络切片而言,每个网络切片包含独立的网络功能与网络连接,网络切片间的物理资源被隔离开以保证每个网络切片的独立性,例如,不同网络切片或者存在于不同虚拟机中,或者存在于不同服务器中。网络切片的所有者可以独立地管理该网络切片,而不会影响到同一物理网络中的其他网络切片。相比于为了不同类型用户而搭建专用网络而言,网络切片可以共享物理基础设施,提高网络资源利用率,并能够实现对所有的网络切片进行统一规划与管理,降低了运营成本。
在5G时代中,网络切片分为两部分:核心网网络切片与无线接入网网络切片。核心网网络切片讨论不同核心网功能的创建与映射,而无线接入网网络切片讨论无线基带处理功能的创建与映射,还包括不同功能间的数据链路的创建与映射。在5G网络中,对于端到端网络中用户平面以及控制平面的网络功能可以划分到RU(Radio Frequency Unit,射频单元)、DU(Digital unit,数字单元)、CU(Control Unit,控制单元)和MESU(Mobile EdgeService Unit,移动边缘服务实体)四种网络功能单元中,其中:RU包含与射频,信号处理相关的物理层功能;DU包含部分物理层功能与MAC(Media Access Control,介质访问控制)层功能;CU则包含PDCP(Packet Data Convergence Protocol,分组数据汇聚协议)层功能;MESU主要包括原EPC(Evolved Packet Core,4G核心网络)中部分控制面功能和用户面功能,以及服务的边缘处理功能。其中连接RU与DU的链路称为fronthaul(前传),连接DU与CU的链路称为midhaul(中传),CU与MESU之间的链路称为backhaul(回传)。5G网络切片的创建与映射实际上就是针对每个网络切片类型创建功能RU,DU,CU与MESU,以及链路fronthaul,midhaul与backhaul,并通过合理的映射方法将上述功能与链接映射到同一物理基础设施上。
现有的网络切片映射方案大多数集中于如何通过设计算法,使得在满足不同网络切片请求的同时,使用更少的物理资源。由于网络切片是在同一个物理网络上创建多个虚拟网络切片,网络切片间需要共享网络中的处理资源,传输资源,管理与控制资源等,为了保证网络切片间的安全与独立,需要在物理上通过隔离的机制实现网络切片间的独立操作与管理。隔离的作用,一是保证了网络切片的安全问题,隔离开的数据传输链路与信号处理保证了网络切片间的独立,二是网络切片所有者可以对网络切片拥有独立的操作与管理,不会影响到其他的网络切片。网络切片间的隔离包括控制层的隔离与数据层的隔离,处理隔离意味着网络切片中的网络功能要与网络切片中的其他功能隔离开,例如可以创建多个虚拟机将不同的网络切片的功能隔离开,或者将不同网络切片的网络功能部署到不同的物理节点上以实现隔离。传输隔离意味着网络切片中不同网络功能之间的连接要与其他网络切片中的连接隔离开,如果在物理网络中采用WDM(Wavelength Division Multiplexing,波分复用)技术,那么不同网络切片功能之间的连接可以通过建立在不同的波长之上以实现网络切片间的隔离。然而,实现网络切片间的隔离将会带来一定的资源利用率问题,为了实现网络切片隔离,需要创建更多专用的虚拟机与波长连接以保证网络切片的独立性,降低了网络资源的利用效率。
发明内容
本申请提供一种能够降低网络资源的利用率的网络切片映射方法。
本申请实施例提供的具体技术方案如下:
本申请实施例的第一个方面,提供一种网络切片映射方法,包括:
根据所述网络切片的类型,计算物理网络中的物理节点的综合评价指数;
确定待映射的网络切片所需的处理能力、带宽;
根据每个所述物理节点的综合评价指数,进行所述网络切片中功能与连接的映射。
可选的,根据所述网络切片的类型,计算物理网络中的物理节点的综合评价指数,具体包括:
获取多个网络切片请求并形成网络切片集合;
将所述网络切片集合中的每个网络切片请求所需的总资源块数进行降序排列,获得降序排列网络切片集合;
根据当前进行映射的网络切片的业务类型,设置物理节点评价指标的调节参数;
根据所述的调节参数计算所述物理节点的综合评价指数;
确定待映射的网络切片所需的处理能力、带宽,具体包括:
根据所述综合评价指数对所述物理节点升序排列,获得物理节点集合;
根据当前待映射的网络切片内,每个蜂窝节点下的各个请求的资源块数对蜂窝进行降序排列,获得蜂窝集合;
根据所述蜂窝集合中当前的蜂窝节点,计算出当前的蜂窝节点下业务请求所需的射频单元RU、数字单元DU、控制单元CU、移动边缘服务实体MESU的处理能力,和前传、中传、回传所需要的带宽;
根据与所述网络切片对应的每个蜂窝节点所需的处理能力和带宽,计算所述网络切片所需的处理能力和带宽。
可选的,根据所述的调节参数,计算出物理节点的综合评价指数,具体包括:
根据所述物理节点占用的处理资源、所述物理节点对应的各个端口占用的带宽资源、所述物理节点与各个源蜂窝节点的平均距离以及预设的调节参数,计算所述物理节点的综合评价指数。
可选的,以最小开启节点数为目标,建立所述网络切片的映射,具体包括:
对于DU,遍历所述物理节点集合中的物理节点,对于物理节点n,判断所述物理节点n到当前蜂窝节点c之间是否有时延小于等于lf的光路,如果存在该光路,则继续判断光路径上是否存在足够的带宽建立RU到DU之间的前传链接,是,则向所述物理节点n映射DU;否则,在所述物理节点集合中依次检验其余的物理节点;
在映射DU过程中,判断当前网络切片请求的隔离等级,如果等级为I0~I2,遍历该节点中已经开启的DU虚拟机;
对于虚拟机v,如果该虚拟机有足够剩余处理能力,并且该虚拟机中的网络切片s`与当前网络切片s属于同一运营商并且隔离等级也是I0~I2,将该DU映射到该虚拟机中,否则,开启一个新的虚拟机将该DU映射到新的虚拟机中;
放置完DU,按照上述规则进行fronthaul连接的映射,对于路径上的每一段连接,将该fronthaul链接到同一运营商,相同隔离要求的链接映射到同一波长上,如果没有符合条件的波长,则新建波长映射该链接。
可选的,以最小建立波长数为目标,建立所述网络切片的映射,具体包括:
对于DU,遍历N’的物理节点,对于每个节点n’,判断:(1)该节点n到当前蜂窝节点c之间是否有时延小于等于lf的光路,(2)该节点n是否存在足够的处理能力容纳该DU;
获取上述(1)~(2)条件均满足的节点集合N”,遍历所述节点集合N”内的每个节点n”,计算每个节点n”到当前蜂窝节点c的路径经历的链接link数,遍历完所有集合内的节点之后,选择路径上link数最少的物理节点;否则,则在节点集合N”中依次检验其余物理节点;
向所述物理节点映射DU,在映射DU过程中,首先判断所述网络切片请求的隔离等级,如果是I0~I2的话,那么遍历所述物理节点中已经开启的虚拟机,对于虚拟机v,如果该虚拟机有足够剩余处理能力,并且该虚拟机中的网络切片s`与当前网络切片s属于同一运营商并且隔离等级也是I0~I2,那么将所述DU映射到所述虚拟机中,否则,开启下一个虚拟机将所述DU映射到下一个虚拟机中;
放置完DU,按照上述规则进行fronthaul连接的映射,对于路径上的每一段连接,将该fronthaul链接与同一运营商,相同隔离要求的链接映射到同一波长上,如果没有符合条件的波长,则新建波长映射该链接;
按照上述的DU映射过程,对CU以及MESU进行映射。
本申请实施例的第二个方面,还提供一种移动光承载网络切片映射设备,包括:
运算单元,用于根据所述网络切片的类型,计算物理网络中的物理节点的综合评价指数;
确定单元,用于确定待映射的网络切片所需的处理能力、带宽;
映射单元,用于根据每个所述物理节点的综合评价指数,以最小开启节点数和/或最小建立波长数为目标,建立所述网络切片的映射。
可选的,根据所述网络切片的类型,计算物理网络中的物理节点的综合评价指数时,所述运算单元,具体用于:
获取多个网络切片请求并形成网络切片集合;
将所述网络切片集合中的每个网络切片所需的总资源块RB数进行降序排列,获得降序排列网络切片集合;
根据当前进行映射的网络切片的业务类型,设置物理节点评价指标的调节参数;
根据所述的调节参数计算所述物理节点的综合评价指数;
确定待映射的网络切片所需的处理能力、带宽时,所述确定单元,具体用于:
根据所述综合评价指数对所述物理节点升序排列,获得物理节点集合;
根据当前待映射的网络切片内,每个蜂窝下请求的RB数对蜂窝进行降序排列,获得蜂窝集合;
根据所述蜂窝集合中当前的蜂窝节点,计算出当前的蜂窝节点下业务请求所需的射频单元RU、数字单元DU、控制单元CU、移动边缘服务实体MESU的处理能力,和前传、中传、回传所需要的带宽;
根据与所述网络切片对应的每个蜂窝节点所需的处理能力和带宽,计算所述网络切片所需的处理能力和带宽。
可选的,以最小开启节点数为目标,建立所述网络切片的映射时,所述映射单元,具体用于:
对于DU,遍历所述物理节点集合中的物理节点,对于物理节点n,判断所述物理节点n到当前蜂窝节点c之间是否有时延小于等于lf的光路,如果存在该光路,则继续判断光路径上是否存在足够的带宽建立RU到DU之间的前传链接,是,则向所述物理节点n映射DU;否则,在所述物理节点集合中依次检验其余的物理节点;
在映射DU过程中,判断当前网络切片请求的隔离等级,如果等级为I0~I2,遍历该节点中已经开启的DU虚拟机;
对于虚拟机v,如果该虚拟机有足够剩余处理能力,并且该虚拟机中的网络切片s`与当前网络切片s属于同一运营商并且隔离等级也是I0~I2,将该DU映射到该虚拟机中,否则,开启一个新的虚拟机将该DU映射到新的虚拟机中;
放置完DU,按照上述规则进行fronthaul连接的映射,对于路径上的每一段连接,将该fronthaul链接到同一运营商,相同隔离要求的链接映射到同一波长上,如果没有符合条件的波长,则新建波长映射该链接。
或者,
以最小建立波长数为目标,建立所述网络切片的映射时,所述映射单元,具体用于:
对于DU,遍历N’的物理节点,对于每个节点n’,判断:(1)该节点n到当前蜂窝节点c之间是否有时延小于等于lf的光路,(2)该节点n是否存在足够的处理能力容纳该DU;
获取上述(1)~(2)条件均满足的节点集合N”,遍历所述节点集合N”内的每个节点n”,计算每个节点n”到当前蜂窝节点c的路径经历的link数,遍历完所有集合内的节点之后,选择路径上link数最少的物理节点;否则,则在节点集合N”中依次检验其余物理节点;
向所述物理节点映射DU,在映射DU过程中,首先判断所述网络切片请求的隔离等级,如果是I0~I2的话,那么遍历所述物理节点中已经开启的虚拟机,对于虚拟机v,如果该虚拟机有足够剩余处理能力,并且该虚拟机中的网络切片s`与当前网络切片s属于同一运营商并且隔离等级也是I0~I2,那么将所述DU映射到所述虚拟机中,否则,开启下一个虚拟机将所述DU映射到下一个虚拟机中;
放置完DU,按照上述规则进行fronthaul连接的映射,对于路径上的每一段连接,将该fronthaul链接与同一运营商,相同隔离要求的链接映射到同一波长上,如果没有符合条件的波长,则新建波长映射该链接;
按照上述的DU映射过程,对CU以及MESU进行映射。
本申请实施例的第三个方面,还提供一种服务器,包括存储器和处理器;
所述存储器,用于存储可执行指令;
所述处理器,用于读取并执行存储器中存储的可执行指令,以实现如上述任一项所述的方法。
本申请实施例的第四个方面,还提供一种存储介质,当存储介质中的指令由处理器执行时,能够执行上述任一项所述的方法。
本申请实施例提供了一种网络切片映射方法,根据所述网络切片的类型,计算物理网络中的物理节点的综合评价指数,确定待映射的网络切片所需的处理能力、带宽;根据每个所述物理节点的综合评价指数,进行所述网络切片中功能与连接的映射。本申请实施例提供的网络切片映射方法,考虑到网络切片对隔离的要求,在处理能力约束,传输带宽约束的基础上,考虑了不同网络切片在处理资源与传输资源上的隔离,并以最小开启节点数和最小建立波长数为目标建立5G网络切片的映射过程,针对不同5G应用场景中的业务对隔离等级以及对网络性能的差异化要求,建立相应的网络切片功能实例以及连接请求,并映射到物理网络中,通过合理的映射方法使得处理与带宽资源消耗更低。
附图说明
图1为本申请实施例的网络切片映射方法的流程示意图;
图2为本申请提供的网络切片隔离等级示意图;
图3为本申请提供的5G网络切片示意图;
图4为本申请提供的5G网络切片映射示意图。
在图2中,Isolation level坐标轴中的0、1、2、3,即为本申请中的I0、I1、I2、I3;在图4中,Urllc users with I0为在I0隔离等级下的超可靠低时延用户、eMBB users withI0为在I0隔离等级下的大容量用户、Central Office为交换节点。
具体实施方式
下一代移动通信(5G)针对未来可能出现的移动应用提出了面向容量(eMBB)、超可靠低时延(uRLLC)和超大规模连接(mMTC)的三类应用场景,网络切片是实现未来移动网络能够提供不同应用场景的关键技术,通过一个通用的物理基础设施上运行多个逻辑网络,并给这些逻辑网络分配不同的拓扑、带宽及计算资源,从而能够为不同类别的服务提供支持,满足不同的服务质量要求,未来的移动网络中存在大量的不同类型的业务请求,例如高清视频直播,高清在线游戏,自动驾驶等对网络中时延、带宽以及可靠性有着不同等级要求的业务形态,网络切片是为了满足一类具有相似业务类型的请求而建立的一个独立虚拟网络。由于是一类业务请求,并且要满足该类请求对网络性能严苛的要求,在针对该类业务创建网络切片时则需考虑该类业务对网络带宽,时延,可靠性等的要求,为该网络切片预留出相应的计算资源,信号处理资源,网络带宽资源等,同时还需保证业务对隔离的要求。
本申请实施例中提供的一种网络切片映射方法,包括步骤:
S101:根据所述网络切片的类型,计算物理网络中的物理节点的综合评价指数。
具体地,根据所述物理节点占用的处理资源、所述物理节点对应的各个端口占用的带宽资源、所述物理节点与各个源蜂窝节点的平均距离以及预设的调节参数,计算所述物理节点的综合评价指数。
其中,在本申请实施例中,源蜂窝节点是在网络切片请求业务发生处的蜂窝节点,其他与该网络切片请求相对无关的节点则为蜂窝节点。
例如,作为一种可实施方式,按照下式计算所述的综合评价指数:
En=αUn+βLn+χHn(α+β+χ=1);
其中,Fn为该物理节点n的综合评价指数,Un为该物理节点占用的处理资源,Ln为该物理节点对应的带宽资源,其中,L(n)为物理节点n的端口集合,l为端口,BW(l)为该端口的剩余带宽,α,β,χ为调节参数;
Ln=∑l∈L(n)BW(l);
其中,Hn为该物理节点与各个源蜂窝节点的平均距离;
其中,dis(r)为该物理节点到各个源蜂窝节点的最小距离,R为该物理节点到每个源蜂窝节点的路径集合。
需要说明的是,α、β和γ取值都在0-1之间,保证相加为一,即α+β+γ=1,α、β和γ的实际取值可具体设定,并不唯一。在不同切片类型与优化目标的情况下,保证α、β和γ的相对大小关系即可,例如,如果优化目标为最小化开启节点,并且针对uRLLC类业务,那么保证γ>α>β即可。
S102:确定待映射的网络切片所需的处理能力、带宽。
S103:根据每个所述物理节点的综合评价指数,以最小开启节点数和/或最小建立波长数为目标,建立所述网络切片的映射。
具体地,作为一种可实施方式,以最小开启节点数和/或最小建立波长数为目标,建立所述网络切片的映射,可按照如下方法进行:
例如,对于一个网络切片请求,假设该网络切片的用户位于相邻的N个移动蜂窝小区下,对于不同类型的网络切片,用户对无线数据速率的要求也不同,可用每个蜂窝下用户请求的无线资源块(Resouce Block,RB)数来衡量,由于在实际创建并映射网络切片的过程中,映射的是RU,DU,CU和MESU等网络功能单元,以及fronthal,midhaul和backhaul等功能间的连接,那么就需要建立请求的RB数与网络功能单元的处理能力和连接的宽带需求之间的关系。如下给出LTE系统给出网络功能单元处理能力和链路带宽计算的公式作为参考:
CRU=kR·B·A (1)
CDU=kD·B·A·L (2)
CCU=kC·B·A (3)
CMESU=kE·B·A·L (4)
Df=kF·B·A (5)
Dm=kM·B·L (6)
Db=kB·B·L (7)
其中,C为网络功能单元所需的处理能力,例如,CRU表示射频单元所需的处理能力,CDU表示数字单元所需的处理能力,CMESU表示移动边缘服务实体所需的处理能力,CCU表示控制单元所需的处理能力;D为链路所需的带宽,例如,Df表示前传链路所需的带宽,Dm表示中传链路所需的带宽,Db表示回传链路所需的带宽;k为各网络功能单元和链路的计算参数,例如,kR、kD、kC、kE依次表示射频单元、数字单元、控制单元和移动边缘服务实体的计算参数,kF、kM、kB依次表示前传链路、中传链路和回传链路的计算参数;B为该蜂窝小区的无线载波带宽,A为天线的MIMO数,L为该蜂窝下的负载,即请求的RB数。
其中,参数k需参考一个基准基站的无线配置来计算,基准基站一般为20MHz的载波带宽,单天线、业务满载,上行:16QAM,下行:64QAM。以上述基准基站来计算的话,kR=29,kD=5,kC=200,kE=200,kF=24,kM=8,kB=8。
对于一个网络切片请求,用户对服务的时延要求同样是创建该网络切片的考虑因素,服务请求从用户发起到被应用服务器接收所需的时延大致分为以下几部分:信号的传播时延Lb,信号的交换时延Ls,信号的处理时延Lp,其中:传播时延指的是信号在链路传播所需时延,交换时延Ls指的是信号在不同节点之间转发所需时延,处理时延Lp指的是信号被不同的网络功能单元处理所需时延。无论网络功能单元如何映射到物理节点上,其总处理时延是固定的,而信号在前、中、回传链路上的传播则与节点间的距离相关,信号的转发时延与链路上转发节点的数量有关,所以网络切片中的网络功能单元的放置位置会直接影响到信号的传播时延与转发时延,从而影响到整体的服务时延。
对不同网络切片类型,其对信号传播时延与转发的时延要求也不同,例如eMBB类型业务要求用户面总时延不大于4ms,其中前传时延小于100μs,中传时延小于150μs,回传时延在1-3ms之间。而URLLC类业务对时延的要求更为苛刻,要求用户面总时延小于0.5ms,其中前中传总时延小于30μs,回传时延在几十μs到几百μs之间。
出于对安全以及操作的考虑,网络切片租户会要求建立一个与其他网络切片有一定隔离度的网络切片。在实际的隔离过程中,不同类型的业务对隔离的级别要求不同,这里隔离的级别指的是5G网络中不同功能实体与连接的隔离与否,随着隔离级别的增加,一个网络切片中需要隔离的功能单元就越多。
从网络切片租户的角度来看,租户根据自己的对隔离度的需求,需要在网络切片建立请求时就明确自己的隔离等级。不同的隔离度需求对应不同的隔离等级,例如,共享的RAN,隔离的核心网功能,或者同时隔离RAN和核心网功能,即在本申请实施例中,核心网功能包含在MESU中,RAN包括DU,CU,RU,根据不同的隔离等级要求,或者只隔离RAN,或者二者同时隔离。
例如,如附图2所示,I0代表所有的功能都不需要进行隔离操作,不同功能间可以共享物理资源,包括虚拟机资源以及传输波长资源。I1代表不同网络切片间的MESU功能与backhaul连接需要隔离,其他可以共享。I2代表MESU功能与backhaul连接和CU功能与midhaul连接需要隔离,其他可以共享。I3代表所有功能与连接都需要与其他网络切片的功能与连接进行隔离。当然,不同的隔离等级代表着不同的网络切片映射成本,隔离度最高意味着网络切片建立成本最大,因为需要为每一个网络切片提供专用的虚拟机以及传输带宽。从服务提供商的角度,服务提供商可以根据自己的网络设施建设情况以及网络状态提供不同程度的网络切片隔离。一方面,服务提供商希望尽可能使得多个网络切片共享物理资源,以实现资源的复用,降低运营维护成本,另一方面,服务提供商需要满足网络切片租户对于隔离的请求,尽可能提供更多的物理资源来实现网络切片的隔离。
假设,所有服务提供商都基于同一套基础架构设施提供服务,多个服务提供商租赁基础架构设施的物理资源,然后向网络切片租户提供网络切片的建立,维护与管理。在同一运营商内部,不同类型的网络切片租户可以根据自己的需求,提出对隔离的不同等级的要求,运营商则根据租户的请求实现相应等级的隔离操作。
综上,根据网络切片在网络功能处理能力,链路带宽,时延要求和隔离方面的要求,网络切片的网络性能要求可以总结为如下:
参数 | 覆盖范围 | RB数 | 时延 | 隔离等级 |
C<sub>s</sub>={c<sub>1</sub>,c<sub>2</sub>,...,c<sub>n</sub>} | R<sub>s</sub>={r<sub>1</sub>,r<sub>2</sub>,...,r<sub>n</sub>} | L<sub>s</sub>={l<sub>f</sub>,l<sub>m</sub>,l<sub>b</sub>} | I |
对于网络切片请求s,其覆盖范围是n个蜂窝c1~cn,每个蜂窝下请求的RB数为r1~rn,前传lf,中传lm,回传lb的时延要求,包括信号传播时延与交换时延,以及该网络切片的隔离等级要求,如附图3所示。
根据不同网络切片对隔离以及其他网络性能要求的网络切片映射方法。
根据上述关于隔离请求的描述,针对静态业务场景的5G网络切片映射方法。
由于RU包括射频功能和部分物理层功能,需要部署在蜂窝小区处的专用处理平台实现,实际上在部署一个网络切片的过程中,所有的RU都是本地化部署到蜂窝处的,需要考虑部署位置的是剩下的DU,CU和MESU网络功能单元。对于物理基础架构设施,根据现有的大部分论文,本申请选择将5G网络功能单元部署到城域汇聚网络(Metro-aggregationnetwork)节点处,由于城域汇聚节点处本身承担固定业务的数据汇聚与转发,将移动功能单元部署到城域汇聚节点处能够实现固定移动业务融合处理,有利于资源的优化利用。在城域网络中,交换节点(Central Office)分为核心节点(Core CO),核心汇聚节点(CoreAggregation CO),接入节点(Access CO),不同等级的节点的处理/计算能力不同,接口带宽与转发能力也不相同。
为了实现网络切片间的隔离,网络功能虚拟化(NFV)技术是实现5G端到端网络切片的又一支撑技术。
NFV的核心思想是通过软硬件解耦及功能抽象,将虚拟网络功能(VNF)单元部署在通用服务器上的虚拟机(Virtual Machine,VM)中,避免大量的专用网络设备的部署,同时又实现了不同网络功能间的隔离。
另一项需要隔离的是传输链路,城域汇聚网络所采取的OTN/WDM技术加上FlexE技术在时域和波长域上为不同网络切片的链路提供独立的波长或者时隙,以实现链路间的隔离。
总结物理网络(城域汇聚网络)的模型如下:
在静态场景下考虑网络切片映射的问题,实际上是考虑如何在网络切片请求给定的条件下,在保证网络切片关于隔离与服务质量的要求下,如何通过合理的映射方法使得处理与带宽资源消耗最少。该问题可以归结为服务链映射(Service Chain Mapping)问题,一个网络切片可以看做是多条RU-DU-CU-MESU链路的集合,在这个过程中,网络切片映射分为两部分:节点映射与链路映射,两部分互相作用互相影响,由于在映射过程中要考虑到计算,带宽,时延,隔离等因素,要实现计算资源与带宽资源消耗同时最小很难实现,设置了开启的虚拟机数最小与建立的光波长数最小两个目标,为了实现不同的目标,节点与链路映射策略会略有不同。
对于功能映射,为了实现最小化虚拟机开启数量,该问题可以用装箱问题的思路解决,例如best-fit方法,将所有备选节点按照利用率降序排列,即尽可能将网络功能单元放入已经开启的节点中,以最小化节点开启数量,然而在本问题中,还需要考虑节点处的带宽,时延等约束,那么在对物理节点排序的过程中还需考虑节点接口处带宽剩余情况,节点间的距离等。为此,本申请实施例提出对物理节点进行综合评价的指标,并根据该指标对物理节点进行排序:
Fn=αUn+βLn+χHn(α+β+χ=1)
其中,Fn为物理节点n的综合评价指数,Un为节点占用的处理资源,Ln为该节点所有端口占用的带宽资源,Ln=∑l∈L(n)BW(l),Hn为该节点与每个源蜂窝节点的平均距离,dis(r)为该节点到每个源蜂窝的最小距离,R为该节点到每个源蜂窝的路径集合,α,β,χ为调节参数。
根据该评价指标,可以通过调节参数α,β,χ,使其根据不同的网络切片类型调节物理节点的排序,例如,对于eMBB类型的网络切片,可以适当增加α值的大小,使得有更多剩余处理资源的物理节点优先被选择,对于uRLLC类型的网络切片,可以适当增加χ值的大小,这样使得距离源蜂窝更近的节点并且有足够处理带宽资源的节点优先被选中。
基于隔离的网络切片映射机制,隔离的等级从I0到I3隔离程度由低到高,I0意味着所有的移动网络功能单元都可以共享处理资源。
假设,不同运营商的网络切片之间是完全隔离的,和隔离等级无关,而对于同一运营商的网络切片,如果其隔离等级是I3,那么,其所有功能必须与其他网络切片的功能隔离开。对于功能单元之间的链路,同理,如附图4所示。
基于上述的内容,本申请提供了一种网络切片映射方法。在本申请中,该映射方法的核心构思如下:获取多个网络切片请求和物理网络拓扑结构,网络切片请求为满足一类业务类型请求的一个独立虚拟网络;获取多个网络切片请求的网络切片,获得网络切片集合;将网络切片集合中每个网络切片所需的总RB数进行降序排列,获得降序排列网络切片集合,用于优先对业务需求大的网络切片进行映射;根据当前进行映射的网络切片s的业务类型,设置物理节点评价指标的调节参数α,β,χ;根据调节参数α,β,χ计算物理节点的综合评价指数Fn;对物理节点进行综合评价的指标:Fn=αUn+βLn+χHn(α+β+χ=1),其中,Fn为物理节点n的综合评价指数,Un为节点占用的处理资源,Ln为该节点所有端口占用的带宽资源,Ln=∑l∈L(n)BW(l),Hn为该节点与每个源蜂窝节点的平均距离,dis(r)为该节点到每个源蜂窝的最小距离,R为该节点到每个源蜂窝的路径集合,α,β,χ为调节参数。
根据综合评价指数Fn对物理节点升序排列,获得物理节点集合N′;根据当前进行映射的网络切片s内每个蜂窝下请求的RB数对蜂窝进行降序排列,获得蜂窝集合C′;根据当前的蜂窝节点c,计算出当前的蜂窝节点c下业务请求所需的RU,DU,CU,MESU功能的处理资源要求和前中回传所需要的带宽,其中RU包含与射频,信号处理相关的物理层功能,DU包含部分物理层功能与MAC层功能,CU包含PDCP层功能,MESU包括EPC中部分控制面功能和用户面功能,以及服务的边缘处理功能;将RU直接放置到本地蜂窝接入点;以最小开启节点数与最小建立波长数建立网络切片中功能与连接的映射。
根据当前的蜂窝节点c,计算出当前的蜂窝节点c下业务请求所需的RU,DU,CU,MESU功能的处理资源要求和前中回传所需要的带宽具体包括:LTE系统给出网络功能单元处理能力和链路带宽计算的公式:
CRU=kR·B·A (1)
CDU=kD·B·A·L (2)
CCU=kC·B·A (3)
CMESU=kE·B·A·L (4)
Df=kF·B·A (5)
Dm=kM·B·L (6)
Db=kB·B·L (7)
其中,C为网络功能单元所需的处理能力,D为链路所需的带宽,k为各网络功能单元和链路的计算参数,B为该蜂窝小区的无线载波带宽,A为天线的MIMO数,L为该蜂窝下的负载。
其中,以最小开启节点数建立网络切片中功能与连接的映射具体包括:对于DU,遍历N’中的物理节点,对于节点n,判断(1)该节点n到当前蜂窝节点c之间是否有时延小于等于lf的光路,(2)如果存在该光路,光路径上是否存在足够的带宽建立RU到DU之间的前传链接;如果上述(1)和(2)条件均满足,向该物理节点映射DU;否则,在集合N’依次检验物理节点,直到找到满足的条件的节点;在映射DU过程中,判断该网络切片请求的隔离等级,如果等级为I0-I2,遍历该节点中已经开启的DU虚拟机;对于虚拟机v,如果该虚拟机有足够剩余处理能力,并且该虚拟机中的网络切片s`与当前网络切片s属于同一运营商并且隔离等级也是I0-I2,将该DU映射到该虚拟机中;否则,开启一个新的虚拟机将该DU映射到新的虚拟机中;放置完DU,按照上述规则进行fronthaul连接的映射,对于路径上的每一段连接,尽可能将该fronthaul链接与同一运营商,相同隔离要求的链接映射到同一波长上,如果没有符合条件的波长,则新建波长映射该链接。
其中,以最小建立波长数建立网络切片中功能与连接的映射具体包括:对于DU,遍历N’的物理节点,对于每个节点n’,判断(1)该节点n到当前蜂窝节点c之间是否有时延小于等于lf的光路,(2)该节点n是否存在足够的处理能力容纳该DU;获取上述(1)-(2)条件均满足的节点集合N”,遍历集合内的每个节点n”,计算每个节点n”到当前蜂窝节点c的路径经历的link数,遍历完所有集合内的节点之后,选择路径上link数最少的物理节点;否则,则在集合N’依次检验物理节点,直到找到满足的条件的节点;接下来向该物理节点映射DU,在映射DU过程中,首先判断该网络切片请求的隔离等级,如果是I0-I2的话,那么遍历该节点中已经开启的虚拟机,对于虚拟机v,如果该虚拟机有足够剩余处理能力,并且该虚拟机中的网络切片s`与当前网络切片s属于同一运营商并且隔离等级也是I0-I2,那么将该DU映射到该虚拟机中;否则,开启一个新的虚拟机将该DU映射到新的虚拟机中;放置完DU,按照上述规则进行fronthaul连接的映射,对于路径上的每一段连接,将该fronthaul链接与同一运营商,相同隔离要求的链接映射到同一波长上,如果没有符合条件的波长,则新建波长映射该链接;对于CU以及MESU的映射方法与DU相同,同样是根据不同的目标,先映射CU,然后映射midhaul连接,先映射MESU,然后映射backhual,在映射不同功能或者连接时,根据功能的类型设置不同的配置参数。
下面列举本申请网络切片映射方法的一个完整具体实施例。该方法为基于隔离的5G网络切片映射方法,其中针对最小开启节点与最小建立波长数两个目标,映射过程略有不同。
首先确定输入和输出:
输入:网络切片请求集合S,物理网络拓扑G(N,E);
输出:开启的节点数/建立的波长数;
接下来,对于网络切片请求集合S中的网络切片,根据每个网络切片所需的总RB数进行降序排列,放入集合S’,优先对业务需求大的网络切片进行映射。
根据当前进行映射的网络切片s的类型,设置物理节点评价指标的调节参数α,β,χ,根据计算后的综合评价指数Fn,对物理节点升序排列,放入集合N’;
对于当前进行映射的网络切片s,根据网络切片内每个蜂窝下请求的RB数对蜂窝进行降序排列,放入集合C’;
对于当前的蜂窝节点c,根据公式(1)-(7)可以计算出该蜂窝下业务请求所需的RU,DU,CU,MESU四种网络功能单元的处理资源要求,以及前、中、回传所需的带宽。对于RU,直接放置到本地蜂窝接入点。
具体地,按照目标划分,可以按照以下两种方式进行映射:
目标1:最小开启节点数
对于DU,遍历N’中的物理节点,对于节点n,判断(1)该节点n到当前蜂窝节点c之间是否有时延小于等于lf的光路,(2)如果存在该光路,光路径上是否存在足够的带宽建立RU到DU之间的前传链接;
如果上述(1)-(2)条件都满足的话,那么则向该物理节点映射DU,在映射DU过程中,首先判断该网络切片请求的隔离等级,如果是I0~I2的话,那么遍历该节点中已经开启的DU虚拟机,对于虚拟机v,如果该虚拟机有足够剩余处理能力,并且该虚拟机中的网络切片s`与当前网络切片s属于同一运营商并且隔离等级也是I0-I2,那么将该DU映射到该虚拟机中。如果没有这样一个虚拟机v,则开启一个新的虚拟机将该DU映射到新的虚拟机中。如果上述(1)-(2)条件不都满足,则在集合N’依次检验物理节点,直到找到满足的条件的节点;
放置完DU,按照上述规则进行fronthaul连接的映射,对于路径上的每一段连接,尽可能将该fronthaul链接与同一运营商,相同隔离要求的链接映射到同一波长上,如果没有符合条件的波长,则新建波长映射该链接。
目标2:最小建立波长数:
对于DU,遍历N’的物理节点,对于每个节点n’,判断(1)该节点n到当前蜂窝节点c之间是否有时延小于等于lf的光路,(2)该节点n是否存在足够的处理能力容纳该DU;
对于满足上述(1)~(2)条件的节点集合N”,遍历集合内的每个节点n”,计算每个节点n”到当前蜂窝节点c的路径经历的link数,遍历完所有集合内的节点之后,选择路径上link数最少的物理节点。接下来向该物理节点映射DU,在映射DU过程中,首先判断该网络切片请求的隔离等级,如果是I0-I2的话,那么遍历该节点中已经开启的虚拟机,对于虚拟机v,如果该虚拟机有足够剩余处理能力,并且该虚拟机中的网络切片s`与当前网络切片s属于同一运营商并且隔离等级也是I0-I2,那么将该DU映射到该虚拟机中。如果没有这样一个虚拟机v,则开启一个新的虚拟机将该DU映射到新的虚拟机中。如果上述(1)-(2)条件不都满足,则在集合N’依次检验物理节点,直到找到满足的条件的节点;
放置完DU,按照上述规则进行fronthaul连接的映射,对于路径上的每一段连接,尽可能将该fronthaul链接与同一运营商,相同隔离要求的链接映射到同一波长上,如果没有符合条件的波长,则新建波长映射该链接;
对于CU以及MESU的映射方法与DU相同。同样是根据不同的目标,先映射CU,然后映射midhaul连接,先映射MESU,然后映射backhual,再映射不同功能或者连接时,根据功能的类型设置不同的配置参数即可。
本申请提供了一种网络切片映射方法,定义了5G网络切片形态,以及其对网络性能要求参数、隔离等级要求,根据不同类型网络切片的隔离等级要求,定义了网络切片映射过程中的处理资源隔离与传输资源隔离机制,并且根据网络切片的隔离机制,提出了基于隔离的5G网络切片的映射方法。
基于同一发明构思,本申请实施例还提供了一种网络切片映射设备,包括:
运算单元,用于根据所述网络切片的类型,计算物理网络中的物理节点的综合评价指数;
确定单元,用于确定待映射的网络切片所需的处理能力、带宽;
映射单元,用于根据每个所述物理节点的综合评价指数,以最小开启节点数和/或最小建立波长数为目标,建立所述网络切片的映射。
可选的,根据所述网络切片的类型,计算物理网络中的物理节点的综合评价指数时,所述运算单元,具体用于:
获取多个网络切片请求并形成网络切片集合;
将所述网络切片集合中的每个网络切片所需的总资源块RB数进行降序排列,获得降序排列网络切片集合;
根据当前进行映射的网络切片的业务类型,设置物理节点评价指标的调节参数;
根据所述的调节参数计算所述物理节点的综合评价指数;
根据所述综合评价指数对所述物理节点升序排列,获得物理节点集合;
根据当前待映射的网络切片内,每个蜂窝下请求的RB数对蜂窝进行降序排列,获得蜂窝集合;
确定待映射的网络切片所需的处理能力、带宽时,所述确定单元,具体用于:
根据所述蜂窝集合中当前的蜂窝节点,计算出当前的蜂窝节点下业务请求所需的射频单元RU、数字单元DU、控制单元CU、移动边缘服务实体MESU的处理能力,和前传、中传、回传所需要的带宽;
根据与所述网络切片对应的每个蜂窝节点所需的处理能力和带宽,计算所述网络切片所需的处理能力和带宽。
可选的,以最小开启节点数为目标,建立所述网络切片的映射时,所述映射单元,具体用于:
对于DU,遍历所述物理节点集合中的物理节点,对于物理节点n,判断所述物理节点n到当前蜂窝节点c之间是否有时延小于等于lf的光路,如果存在该光路,则继续判断光路径上是否存在足够的带宽建立RU到DU之间的前传链接,是,则向所述物理节点n映射DU;否则,在所述物理节点集合中依次检验其余的物理节点;
在映射DU过程中,判断当前网络切片请求的隔离等级,如果等级为I0~I2,遍历该节点中已经开启的DU虚拟机;
对于虚拟机v,如果该虚拟机有足够剩余处理能力,并且该虚拟机中的网络切片s`与当前网络切片s属于同一运营商并且隔离等级也是I0~I2,将该DU映射到该虚拟机中,否则,开启一个新的虚拟机将该DU映射到新的虚拟机中;
放置完DU,按照上述规则进行fronthaul连接的映射,对于路径上的每一段连接,将该fronthaul链接到同一运营商,相同隔离要求的链接映射到同一波长上,如果没有符合条件的波长,则新建波长映射该链接。
和/或,
以最小建立波长数为目标,建立所述网络切片的映射时,所述映射单元,具体用于:
对于DU,遍历N’的物理节点,对于每个节点n’,判断:(1)该节点n到当前蜂窝节点c之间是否有时延小于等于lf的光路,(2)该节点n是否存在足够的处理能力容纳该DU;
获取上述(1)~(2)条件均满足的节点集合N”,遍历所述节点集合N”内的每个节点n”,计算每个节点n”到当前蜂窝节点c的路径经历的link数,遍历完所有集合内的节点之后,选择路径上link数最少的物理节点;否则,则在节点集合N”中依次检验其余物理节点;
向所述物理节点映射DU,在映射DU过程中,首先判断所述网络切片请求的隔离等级,如果是I0-I2的话,那么遍历所述物理节点中已经开启的虚拟机,对于虚拟机v,如果该虚拟机有足够剩余处理能力,并且该虚拟机中的网络切片s`与当前网络切片s属于同一运营商并且隔离等级也是I0-I2,那么将所述DU映射到所述虚拟机中,否则,开启下一个虚拟机将所述DU映射到下一个虚拟机中;
放置完DU,按照上述规则进行fronthaul连接的映射,对于路径上的每一段连接,将该fronthaul链接与同一运营商,相同隔离要求的链接映射到同一波长上,如果没有符合条件的波长,则新建波长映射该链接;
按照上述的DU映射过程,对CU以及MESU进行映射。
基于同一发明构思,本申请实施例还提供一种服务器,包括存储器和处理器;
所述存储器,用于存储可执行指令;
所述处理器,用于读取并执行存储器中存储的可执行指令,以实现上述任一项所述的网络切片映射设备方法。
基于同一发明构思,本申请实施例还提供一种存储介质,当存储介质中的指令由处理器执行时,能够执行上述任一项所述的网络切片映射设备方法。
本申请实施例提供的网络切片映射方法,考虑到网络切片对隔离的要求,在处理能力约束,传输带宽约束,时延约束的基础上,考虑了不同网络切片在处理资源与传输资源上的隔离,并以最小开启节点数和最小建立波长数为目标建立5G网络切片的映射过程,针对不同5G应用场景中的业务对隔离等级以及对网络性能的差异化要求,建立相应的网络切片功能实例以及连接请求,并映射到物理网络中,通过合理的映射方法使得处理与带宽资源消耗最少。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的精神和范围。这样,倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种网络切片映射方法,其特征在于,包括:
根据所述网络切片的类型,计算物理网络中的物理节点的综合评价指数;
确定待映射的网络切片所需的处理能力、带宽;
根据每个所述物理节点的综合评价指数,以最小开启节点数和/或最小建立波长数为目标,建立所述网络切片的映射。
2.根据权利要求1所述的网络切片映射方法,其特征在于,根据所述网络切片的类型,计算物理网络中的物理节点的综合评价指数,具体包括:
获取多个网络切片请求并形成网络切片集合;
将所述网络切片集合中的每个网络切片请求所需的总资源块数进行降序排列,获得降序排列的网络切片集合;
根据当前进行映射的网络切片的业务类型,设置物理节点评价指标的调节参数;
根据所述的调节参数计算所述物理节点的综合评价指数;
确定待映射的网络切片所需的处理能力、带宽,具体包括:
根据所述综合评价指数对所述物理节点升序排列,获得物理节点集合;
根据当前待映射的网络切片内,每个蜂窝节点下的各个请求的资源块数对蜂窝节点进行降序排列,获得蜂窝集合;
根据所述蜂窝集合中当前的蜂窝节点,计算出当前的蜂窝节点下业务请求所需的射频单元RU、数字单元DU、控制单元CU、移动边缘服务实体MESU的处理能力,和前传、中传、回传所需要的带宽;
根据与所述网络切片对应的每个蜂窝节点所需的处理能力和带宽,计算所述网络切片所需的处理能力和带宽。
3.根据权利要求2所述的网络切片映射方法,其特征在于,根据所述的调节参数,计算出物理节点的综合评价指数,具体包括:
根据所述物理节点占用的处理资源、所述物理节点对应的各个端口占用的带宽资源、所述物理节点与各个源蜂窝节点的平均距离以及预设的调节参数,计算所述物理节点的综合评价指数。
4.根据权利要求1所述的网络切片映射方法,其特征在于,以最小开启节点数,建立所述网络切片的映射,具体包括:
对于DU,遍历所述物理节点集合中的物理节点,对于物理节点n,判断所述物理节点n到当前蜂窝节点c之间是否有时延小于等于lf的光路,如果存在该光路,则继续判断光路径上是否存在足够的带宽建立RU到DU之间的前传链接,是,则向所述物理节点n映射DU;否则,在所述物理节点集合中依次检验其余的物理节点;
在映射DU过程中,判断当前网络切片请求的隔离等级,如果等级为I0~I2,遍历该节点中已经开启的DU虚拟机;
对于虚拟机v,如果该虚拟机有足够剩余处理能力,并且该虚拟机中的网络切片s`与当前网络切片s属于同一运营商并且隔离等级也是I0~I2,将该DU映射到该虚拟机中,否则,开启一个新的虚拟机将该DU映射到新的虚拟机中;
放置完DU,按照上述规则进行前传fronthaul连接的映射,对于路径上的每一段连接,将所述fronthaul链接到同一运营商,相同隔离要求的链接映射到同一波长上,如果没有符合条件的波长,则新建波长映射该链接。
5.根据权利要求1所述的网络切片映射方法,其特征在于,以最小建立波长数为目标,建立所述网络切片的映射,具体包括:
对于DU,遍历N’的物理节点,对于每个节点n’,判断:(1)该节点n到当前蜂窝节点c之间是否有时延小于等于lf的光路,(2)该节点n是否存在足够的处理能力容纳该DU;
获取上述(1)~(2)条件均满足的节点集合N”,遍历所述节点集合N”内的每个节点n”,计算每个节点n”到当前蜂窝节点c的路径经历的link数,遍历完所有集合内的节点之后,选择路径上link数最少的物理节点;否则,则在节点集合N”中依次检验其余物理节点;
向所述物理节点映射DU,在映射DU过程中,首先判断所述网络切片请求的隔离等级,如果是I0~I2的话,那么遍历所述物理节点中已经开启的虚拟机,对于虚拟机v,如果该虚拟机有足够剩余处理能力,并且该虚拟机中的网络切片s`与当前网络切片s属于同一运营商并且隔离等级也是I0~I2,那么将所述DU映射到所述虚拟机中,否则,开启下一个虚拟机将所述DU映射到下一个虚拟机中;
放置完DU,按照上述规则进行fronthaul连接的映射,对于路径上的每一段连接,将该fronthaul链接与同一运营商,相同隔离要求的链接映射到同一波长上,如果没有符合条件的波长,则新建波长映射该链接;
按照上述的DU映射过程,对CU以及MESU进行映射。
6.一种移动光承载网络切片映射设备,其特征在于,包括:
运算单元,用于根据所述网络切片的类型,计算物理网络中的物理节点的综合评价指数;
确定单元,用于确定待映射的网络切片所需的处理能力、带宽;
映射单元,用于根据每个所述物理节点的综合评价指数,以最小开启节点数和/或最小建立波长数为目标,建立所述网络切片的映射。
7.根据权利要求6所述的移动光承载网络切片映射设备,其特征在于,根据所述网络切片的类型,计算物理网络中的物理节点的综合评价指数时,所述运算单元,具体用于:
获取多个网络切片请求并形成网络切片集合;
将所述网络切片集合中的每个网络切片请求所需的总资源块数进行降序排列,获得降序排列网络切片集合;
根据当前进行映射的网络切片的业务类型,设置物理节点评价指标的调节参数;
根据所述的调节参数计算所述物理节点的综合评价指数;
确定待映射的网络切片所需的处理能力、带宽时,所述确定单元,具体用于:
根据所述综合评价指数对所述物理节点升序排列,获得物理节点集合;
根据当前待映射的网络切片内,每个蜂窝下的各个请求的资源块数对蜂窝进行降序排列,获得蜂窝集合;
根据所述蜂窝集合中当前的蜂窝节点,计算出当前的蜂窝节点下业务请求所需的射频单元RU、数字单元DU、控制单元CU、移动边缘服务实体MESU的处理能力,和前传、中传、回传所需要的带宽;
根据与所述网络切片对应的每个蜂窝节点所需的处理能力和带宽,计算所述网络切片所需的处理能力和带宽。
8.根据权利要求6所述的网络切片映射方法,其特征在于,以最小开启节点数为目标,建立所述网络切片的映射时,所述映射单元,具体用于:
对于DU,遍历所述物理节点集合中的物理节点,对于物理节点n,判断所述物理节点n到当前蜂窝节点c之间是否有时延小于等于lf的光路,如果存在该光路,则继续判断光路径上是否存在足够的带宽建立RU到DU之间的前传链接,是,则向所述物理节点n映射DU;否则,在所述物理节点集合中依次检验其余的物理节点;
在映射DU过程中,判断当前网络切片请求的隔离等级,如果等级为I0~I2,遍历该物理节点中已经开启的DU虚拟机;
对于虚拟机v,如果该虚拟机有足够剩余处理能力,并且该虚拟机中的网络切片s`与当前网络切片s属于同一运营商并且隔离等级也是I0~I2,将该DU映射到该虚拟机中,否则,开启一个新的虚拟机将该DU映射到新的虚拟机中;
放置完DU,按照上述规则进行fronthaul连接的映射,对于路径上的每一段连接,将该fronthaul链接到同一运营商,相同隔离要求的链接映射到同一波长上,如果没有符合条件的波长,则新建波长映射该链接;
和/或,
以最小建立波长数为目标,建立所述网络切片的映射时,所述映射单元,具体用于:
对于DU,遍历N’的物理节点,对于每个节点n’,判断:(1)该节点n到当前蜂窝节点c之间是否有时延小于等于lf的光路,(2)该节点n是否存在足够的处理能力容纳该DU;
获取上述(1)~(2)条件均满足的节点集合N”,遍历所述节点集合N”内的每个节点n”,计算每个节点n”到当前蜂窝节点c的路径经历的link数,遍历完所有集合内的节点之后,选择路径上link数最少的物理节点;否则,则在节点集合N”中依次检验其余物理节点;
向所述物理节点映射DU,在映射DU过程中,首先判断所述网络切片请求的隔离等级,如果是I0~I2的话,那么遍历所述物理节点中已经开启的虚拟机,对于虚拟机v,如果该虚拟机有足够剩余处理能力,并且该虚拟机中的网络切片s`与当前网络切片s属于同一运营商并且隔离等级也是I0~I2,那么将所述DU映射到所述虚拟机中,否则,开启下一个虚拟机将所述DU映射到下一个虚拟机中;
放置完DU,按照上述规则进行fronthaul连接的映射,对于路径上的每一段连接,将该fronthaul链接与同一运营商,相同隔离要求的链接映射到同一波长上,如果没有符合条件的波长,则新建波长映射该链接;
按照上述的DU映射过程,对CU以及MESU进行映射。
9.一种服务器,其特征在于,包括存储器和处理器;
所述存储器,用于存储可执行指令;
所述处理器,用于读取并执行存储器中存储的可执行指令,以实现如权利要求1-5任一项所述的方法。
10.一种存储介质,其特征在于,当存储介质中的指令由处理器执行时,能够执行如权利要求1-5任一项所述的方法。
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