CN111314997A - 基于服务类型的接入网切片选择方法及系统 - Google Patents

基于服务类型的接入网切片选择方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111314997A
CN111314997A CN202010173184.7A CN202010173184A CN111314997A CN 111314997 A CN111314997 A CN 111314997A CN 202010173184 A CN202010173184 A CN 202010173184A CN 111314997 A CN111314997 A CN 111314997A
Authority
CN
China
Prior art keywords
user
slice
sub
satisfaction
access network
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010173184.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111314997B (zh
Inventor
陈宣至
唐余亮
张洺雨
黄联芬
钟梓莹
杨波
区洋
刘震
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xiamen University
Comba Network Systems Co Ltd
Original Assignee
Xiamen University
Comba Telecom Systems China Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xiamen University, Comba Telecom Systems China Ltd filed Critical Xiamen University
Priority to CN202010173184.7A priority Critical patent/CN111314997B/zh
Publication of CN111314997A publication Critical patent/CN111314997A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111314997B publication Critical patent/CN111314997B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/18—Selecting a network or a communication service
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0893—Assignment of logical groups to network elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于服务满意度的接入网切片选择方法及系统，其中方法包括：获取多个用户的接入请求，并获取对应的服务请求数据，以及根据服务请求数据判断允许子切片信息；获取服务请求数据对应的指标KPI(Key Performance Indicator)，并根据KPI指标、允许子切片信息和满意度函数计算得到服务请求的最佳匹配接入网子切片信息；根据最佳匹配接入网子切片信息和接入请求信息计算出接入请求对应的优先级，并根据该优先级确定接入请求是否被允许；如果是，则将相应的切片标识发送给用户，以便用户根据该切片标识进行连接以获取相应服务；能够在保证网络运营商的利益最大化情况下，根据用户的服务需求选择相应的接入网切片，提高用户对于移动通信的体验和满意度。

Description

基于服务类型的接入网切片选择方法及系统
技术领域
本发明涉及信息处理技术领域，特别涉及一种基于服务类型的接入网切片选择方法、一种计算机可读存储介质以及一种基于服务类型的接入网切片选择系统。
背景技术
5G移动通信，是新一代蜂窝移动通信技术。3GPP将其应用场景分为三种大类，分别是增强型移动宽带(Enhanced Mobile BroadBand，eMBB)、海量机器间通信(MassiveMachine Type of Communication,mMTC)、高可靠低时延连接(Ultra-Reliable LowLatency Connection，uRLLC)，每种场景对应着不同的服务需求(即言，每种场景对于堵塞率、时延、传输速率等有着不同的需求)。
相关技术中，难以根据用户的不同服务需求进行服务上的合理分配，进而对用户体验和满意度造成很大影响。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种基于服务类型的接入网切片选择方法，能够在保证网络运营商的利益最大化情况下，根据用户的服务需求相应地选择相应接入网切片，提高用户对于移动通信的体验和满意度。
本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
本发明的第三个目的在于提出一种基于服务类别的接入网切片选择系统。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种基于服务类型的接入网切片选择方法，包括以下步骤：获取多个用户的接入请求，并根据所述接入请求获取对应的服务请求数据，以及根据所述服务请求数据得到每个接入请求的允许子切片信息；获取所述服务请求数据对应的主要性能指标KPI(Key Performance Indicator)，并根据所述KPI指标、允许子切片信息和满意度函数计算得到服务请求的最佳匹配接入网子切片信息；根据最佳匹配接入网子切片信息计算出每个接入请求对应的优先级，并根据该优先级确定该接入请求是否被允许；如果是，则将相应的切片标识发送给用户，以便用户根据该切片标识进行连接以获取相应服务。
根据本发明实施例的基于服务类型的接入网切片选择方法，首先，获取多个用户的接入请求，并根据用户的接入请求获取其对应的服务请求数据，以及根据该服务请求数据得到每个接入请求的允许子切片信息；接着，获取服务请求数据对应的KPI指标，并根据KPI指标、允许子切片信息和满意度函数计算得到服务请求的最佳匹配接入网子切片信息；然后，根据最佳匹配接入网子切片信息计算出每个接入请求对应的优先级，并根据该优先级确定该接入请求是否被允许；接着，如果接入请求被允许，则将相应的切片标识发送给用户，以便用户根据该切片标识进行连接以获取相应服务；从而实现在保证网络运营商的利益最大化情况下，根据用户的服务需求选择相应的接入网切片，提高用户对于移动通信的体验和满意度。
另外，根据本发明上述实施例提出的基于服务类型的接入网切片选择方法还可以具有如下附加的技术特征：
可选地，根据所述KPI指标、允许子切片信息和满意度函数计算得到服务请求的最佳匹配接入网子切片信息，包括：根据所述KPI指标、允许子切片信息和满意度函数分别计算用户对于每个允许子切片的堵塞率满意度、时延满意度和传输速率满意度，并根据所述堵塞率满意度、所述时延满意度和所述传输速率满意度计算用户对于每个允许子切片的整体满意度，以及根据所述整体满意度得到该用户的最佳匹配接入网子切片信息。
可选地，所述堵塞率满意度根据以下公式计算：
Figure BDA0002409903800000021
Figure BDA0002409903800000022
其中，Bi，j表示用户i连接第j个允许子切片所获得的实际带宽，Breq,i表示用户i的服务请求所要求的请求带宽，
Figure BDA0002409903800000023
表示用户i对于第j个允许子切片的堵塞率满意度，β，ξ为常数，
Figure BDA0002409903800000024
表示用户i请求带宽与实际带宽的差值。
可选地，所述时延满意度根据以下公式计算：
Figure BDA0002409903800000025
Figure BDA0002409903800000026
Figure BDA0002409903800000027
Figure BDA0002409903800000028
其中，
Figure BDA0002409903800000031
表示用户i连接第j个允许子切片后对于时延的满意度，β，ξ为常数，
Figure BDA0002409903800000032
表示用户i服务请求时延与实际服务时延的差值，Di,j表示用户i连接第j个允许子切片实际服务时延，Dreq,i表示服务请求时延，
Figure BDA0002409903800000033
分别为用户i连接第j个允许子切片的传输时延、传播时延和信令时延，Si,j表示用户i的服务请求数量，Ri,j表示数据传输速率。
可选地，所述传输速率满意度根据以下公式计算：
Figure BDA0002409903800000034
Figure BDA0002409903800000035
Ri,j＝bi,j log2(1+SINRi,j)
Figure BDA0002409903800000036
其中，
Figure BDA0002409903800000037
表示用户i连接第j个允许子切片后对于传输速率的满意度，β，ξ为常数，
Figure BDA0002409903800000038
表示用户i连接第j个允许子切片所获得的请求传输速率与实际传输速率的差值，Rreq,i表示用户i的请求传输速率，Ri,j表示用户i连接第j个允许子切片所获得的实际传输速率，bi,j表示用户i连接第j个允许子切片所获得的频带宽度，SINRi,j表示用户i连接第j个允许子切片所获得的信噪比，Gi,j表示用户i连接第j个允许子切片所获得的信道增益，Pi,j表示用户i连接第j个允许子切片所获得的发射功率，Ii,j表示第j个允许子切片中其他用户对用户i产生的干扰，N0表示加性高斯白噪声。
可选地，所述整体满意度根据以下公式计算：
Figure BDA0002409903800000039
其中，wR,i、WD,i、wP,i分别代表用户i对于传输速率、时延、堵塞率的重视程度。fi,j为用户i接入第j个允许子切片后的总满意度。
Figure BDA00024099038000000310
分别为用户i接入第j个允许子切片后对于传输速率、时延、堵塞率的满意度。
可选地，所述优先级根据以下公式计算：
Yi＝(fi,k+Vi)×Ti
其中，Yi表示用户i的优先级，fi,k表示用户i连接第k个微基站后所获得的最大满意度，fi,k＝maxj{fi,j}，Vi表示用户i的用户等级，Ti表示用户当前接入请求次数。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有基于服务类型的接入网切片选择程序，该基于服务类型的接入网切片选择程序被处理器执行时实现如上述的基于服务类型的接入网切片选择方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过存储基于服务类型的接入网切片选择程序，以使得处理器在执行该基于服务类型的接入网切片选择程序时，实现如上述的基于服务类型的接入网切片选择方法，从而实现在保证网络运营商的利益最大化情况下，根据用户的服务需求选择相应的接入网切片，提高用户对于移动通信的体验和满意度。
为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种基于服务类型的接入网切片选择系统，包括：判决单元，所述获取单元用于获取多个用户的接入请求，并根据所述接入请求获取对应的服务请求数据，以及根据所述服务请求数据得到每个接入请求的允许子切片信息；分析单元，所述分析单元用于获取所述服务请求数据对应的KPI指标；决策单元，所述决策单元用于根据所述KPI指标、允许子切片信息和满意度函数计算得到服务请求的最佳匹配接入网子切片信息，并根据最佳匹配接入网子切片信息计算产生每个接入请求对应的优先级，以及根据该优先级确定所述接入请求是否被允许；所述决策单元还用于在接入请求被允许时，将相应的切片标识发送给用户，以便用户根据该切片标识进行连接以获取相应服务。
根据本发明实施例的基于服务类型的接入网切片选择系统，通过设置判决单元来获取多个用户的接入请求，并根据接入请求获取对应的服务请求数据，以及根据服务请求数据得到每个接入请求的允许子切片信息；设置分析单元用于获取服务请求数据对应的KPI指标；决策单元用于根据KPI指标、允许子切片信息和满意度函数计算得到服务请求的最佳匹配接入网子切片信息，并根据最佳匹配接入网子切片信息计算产生每个接入请求对应的优先级，以及根据该优先级确定接入请求是否被允许；该决策单元还用于在接入请求被允许时，将相应的切片标识发送给用户，以便用户根据该切片标识进行连接以获取相应服务；从而实现在保证网络运营商的利益最大化情况下，根据用户的服务需求选择相应的接入网切片，提高用户对于移动通信的体验和满意度。
另外，根据本发明上述实施例提出的基于服务类型的接入网切片选择系统还可以具有如下附加的技术特征：
可选地，根据所述KPI指标、允许子切片信息和满意度函数计算服务请求的最佳匹配接入网子切片信息，包括：根据所述KPI指标、允许子切片信息和满意度函数分别计算用户对于每个允许子切片的堵塞率满意度、时延满意度和传输速率满意度，并根据所述堵塞率满意度、所述时延满意度和所述传输速率满意度计算用户对于每个允许子切片的整体满意度，以及根据所述整体满意度确定该用户的最佳匹配接入网子切片信息。
附图说明
图1为根据本发明实施例的基于服务类型的接入网切片选择方法的流程示意图；
图2为根据本发明实施例的网络场景示意图；
图3为根据本发明实施例的核心功能关系示意图；
图4为根据本发明实施例的判决功能示意图；
图5为根据本发明实施例的资源管控示意图；
图6为根据本发明实施例的基于服务类型的接入网切片选择系统的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
相关技术中，难以根据用户的不同服务需求进行资源上的合理分配，进而对用户体验和满意度造成影响，根据本发明实施例的基于服务类型的接入网切片选择方法，首先，获取多个用户的接入请求，并根据用户的接入请求获取其对应的服务请求数据，以及根据该服务请求数据得到每个接入请求的允许子切片信息；接着，获取服务请求数据对应的KPI指标，并根据KPI指标、允许子切片信息和满意度函数计算得到服务请求的最佳匹配接入网子切片信息；然后，根据最佳匹配接入网子切片信息计算产生每个接入请求对应的优先级，并根据该优先级确定接入请求是否被允许；接着，如果该接入请求被允许，则将相应的切片标识发送给用户，以便用户根据该切片标识进行连接以获取相应服务；从而实现在保证网络运营商的利益最大化情况下，根据用户的服务需求选择相应的接入网切片，提高用户对于移动通信的体验和满意度。
为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
图1为根据本发明实施例的基于服务类型的接入网切片选择方法的流程示意图，如图1所示，该基于服务类型的接入网切片选择方法包括以下步骤：
S101，获取多个用户的接入请求，并根据接入请求获取对应的服务请求数据，以及根据服务请求数据得到每个接入请求的允许子切片信息。
也就是说，接收用户发送的接入请求(例如：注册请求等)，并根据用户的接入请求获取与该接入请求对应的服务请求数据(例如，用户订阅数据)，以及对服务请求数据进行分析，以获得每个接入请求的允许子切片信息。
需要说明的是，图2为本发明提出的移动通信方式的网络场景图，如图2所示，每个宏基站Macro-BS下都存在着多个gNB，每个微基站的资源都是相互独立的。并且，每个微基站处都存在着三种接入网切片，分别为：eMBB切片，mMTC切片和uRLLC切片。接入网切片由放置于核心网和/或边缘云处的接入和移动管理功能(Access and Mobile ManagementFunction，AMF)管理。每个种类的接入网切片下都存在着一定数量的子切片，这些子切片由网络运营商根据不同的服务要求等级事先划分好，由AMF根据用户提交的服务请求数据进行最优子切片的选择。具体地，针对eMBB类切片，运营商根据不同的信道容量划分不同的子切片等级；针对uRLLC类切片，运营商则根据不同的时延划分不同的子切片等级；针对mMTC类切片，运营商则根据不同的频带宽度来划分不同的子切片等级。如图2所示，用户的信令请求从宏基站发送给核心云(如虚线所示)，而数据传输，则是从该用户所在范围的微基站发送给核心云(如实线所示)。而在核心云以及边缘云处都存在着AMF、网络切片选择功能(Network Slice Selection Function，NSSF)、分析功能、决策功能四种功能，为用户选择匹配的网络切片。其中，AMF通过分析功能为用户选择接入网切片，并将选择结果提交给NSSF匹配相应核心网切片。
其中，根据服务请求数据判断每个接入请求的允许子切片信息的方式可以有多种。
作为一种示例，如果用户的接入请求中，服务类别为低时延的uRLLC类，并且该用户处于微基站gNB1处，则默认AMF在结合服务请求数据后判断用户允许子切片信息为：子切片uRLLC-1和uRLLC-2。并将接入请求、允许子切片信息和该用户当前服务请求次数发给处于边缘云处的AMF。
S102，获取服务请求数据对应的KPI指标，并根据KPI指标、允许子切片信息和满意度函数计算得到服务请求的最佳匹配接入网子切片信息。
其中，KPI指标所包含的内容可以有多种；例如，信道容量、频带宽度、时延要求、服务类型、用户等级、当前发送次数等。
作为一种示例，在接收到宏基站处判决功能发送来的相应信息之后，AMF会将接收到的信息发送给同处在核心云中的分析功能模块，分析功能则会根据用户服务类别，分析收集该服务所需要的KPI指标，并将该KPI指标和相应信息(例如：接入请求、允许子切片信息和用户当前服务请求次数等)发送给决策功能模块；以便决策功能模块在接收到KPI指标之后，根据KPI指标和允许子切片信息选择最佳接入网子切片。
其中，根据KPI指标和允许子切片信息选择最佳匹配接入网子切片的方式可以有多种。
作为一种示例，根据KPI指标和允许子切片信息选择最佳匹配接入网子切片包括：
根据KPI指标、允许子切片信息和满意度函数分别计算用户对于每个允许子切片的堵塞率满意度、时延满意度和传输速率满意度，并根据堵塞率满意度、时延满意度和传输速率满意度计算用户对于每个允许子切片的整体满意度，以及根据整体满意度得到该用户的最佳匹配接入网子切片信息。
在一些实施例中，堵塞率满意度根据以下公式计算：
Figure BDA0002409903800000071
Figure BDA0002409903800000072
其中，Bi,j表示用户i连接第j个允许子切片所获得的实际带宽，Breq,i表示用户i的服务请求所要求的请求带宽，
Figure BDA0002409903800000073
表示用户i对于第j个允许子切片的堵塞率满意度，β，ξ为常数，
Figure BDA0002409903800000074
表示用户i请求带宽与实际带宽的差值。
在一些实施例中，时延满意度根据以下公式计算：
Figure BDA0002409903800000075
Figure BDA0002409903800000076
Figure BDA0002409903800000077
Figure BDA0002409903800000078
其中，
Figure BDA0002409903800000079
表示用户i连接第j个允许子切片后对于时延的满意度，β，ξ为常数，
Figure BDA00024099038000000710
表示用户i服务请求时延与实际服务时延的差值，Di,j表示用户i连接第j个允许子切片实际服务时延，Dreq,i表示用户i的请求时延，
Figure BDA00024099038000000711
分别为用户i连接第j个允许子切片的传输时延、传播时延和信令时延，Si,j表示用户i的服务请求数量，Ri,j表示数据传输速率。
在一些实施例中，传输速率满意度根据以下公式计算：
Figure BDA0002409903800000081
Figure BDA0002409903800000082
Ri,j＝bi,j log2(1+SINRi,j)
Figure BDA0002409903800000083
其中，
Figure BDA0002409903800000084
表示用户i连接第j个允许子切片后对于传输速率的满意度，β，ξ为常数，
Figure BDA0002409903800000085
表示用户i连接第j个允许子切片所获得的请求传输速率与实际传输速率的差值，Rreq,i表示用户i的请求传输速率，Ri,j表示用户i连接第j个允许子切片所获得的实际传输速率，bi,j表示用户i连接第j个允许子切片所获得的频带宽度，SINRi,j表示用户i连接第j个允许子切片所获得的信噪比，Gi,j表示用户i连接第j个允许子切片所获得的信道增益，Pi,j表示用户i连接第j个允许子切片所获得的发射功率，Ii,j表示第j个允许子切片中其他用户对用户i产生的干扰，N0表示加性高斯白噪声。
在一些实施例中，整体满意度根据以下公式计算：
Figure BDA0002409903800000086
其中，wR,i、wD,i、wP,i分别代表用户i对于传输速率，时延，堵塞率的重视程度。fi,j为用户i接入第j个允许子切片后的总满意度。
Figure BDA0002409903800000087
分别为用户i接入第j个允许子切片后对于传输速率、时延、堵塞率的满意度。
S103，根据最佳匹配接入网子切片信息计算接入请求对应的优先级，并根据该优先级确定接入请求是否被允许。
也就是说，在确定了用户的最佳匹配接入网子切片信息之后，由于微基站资源有限，并且，在同一时间内涌入的用户接入请求数量可能是庞大的，极有可能会出现无法满足所有用户的接入请求的情况，因此，决策功能还将通过优先级函数来确定当前资源限制情况下能接收的用户接入请求。
作为一种示例，优先级根据以下公式计算：
Yi＝(fi,k+Vi)×Ti
其中，Yi表示用户i的优先级，fi,k表示用户i连接第k个微基站后所获得的最大满意度，ki,k＝maxj{fi,j}，Vi表示用户i的用户等级，Ti表示用户当前接入请求次数。
其中，根据优先级确定接入请求是否允许被接入该接入网子切片的方式可以有多种。
作为一种示例，计算在现有可用资源下，当前宏基站范围内的每一种类切片中使得用户优先级之和最大的用户，这些用户的请求将会被接受。对未被接受服务请求的用户，由决策功能发送一个拒绝请求信息给AMF，由AMF转发给判决功能，若判决功能判断该用户当前接入请求次数小于3次，则在下一个请求周期时，将该接入请求自动发送给AMF，再次请求切片注册选择；若该用户当前服务请求次数等于3则将接收到的拒绝请求信息转发给用户。
作为另一种示例，根据以下公式判断接入请求是否允许被接入该接入网子切片：
max∑i Yi ai (1)
s.t.aibi,j≤Bk (2)
aiPi,j≤Pk (3)
aiRi,j≤Ck (4)
其中公式1中的ai是二元变量，取值为{0,1}，若该用户服务请求被接受，则ai＝1，反之则ai＝0。而公式2-4则分别表示频带宽度、发射功率、信道容量的限制，其中Bk表示第k个微基站所能提供的可用传输带宽，Pk表示第k个微基站所能提供的可用传输功率，Ck表示第k个微基站所能提供的可用信道容量。公式1所求用户优先级之和最大化实则为典型的背包问题，在本发明中使用动态规划算法来求解该问题。若接入请求被允许，则决策功能将该用户所匹配的接入网切片标识反馈给AMF，并由AMF转发给NSSF。
S104，如果是，则将相应的切片标识发送给用户，以便用户根据该切片标识进行连接以获取相应服务。
也就是说，在用户的接入请求被允许，则将相应的切片标识发送给用户，以便用户根据该切片标识进行连接以获取相应服务。
作为一种示例，NSSF在接收到切片标识后，匹配相应的核心网切片，形成一个端到端的完整切片标识，并将该完整切片标识反馈给AMF，并由AMF转发给判决功能，由判决功能转发给用户。用户在接收到完整切片标识后就表示该用户完成了切片的注册和切片选择。当用户需要进行数据交互时，需先向处于核心云处的AMF提交协议数据单元PDU(ProtocolData Unit，PDU)的会话建立请求，并通过AMF选择相应的会话管理功能(SessionManagement Function，SMF)，完成PDU会话建立，之后进行数据交互。
为了更好地说明本发明实施例提出的基于服务类型的接入网切片选择方法的实施过程；图3为本发明实施例提出的基于服务类型的接入网切片选择方法中各核心功能之间的关系示意图，如图3所示：
判决功能位于宏基站处，包含两个功能模块，分别为：默认AMF以及统一数据管理功能(Unified Data Management，UDM)。如图4所示，默认AMF接收来自用户的注册请求信息(包含切片服务类别、用户ID、位置信息)，并向UDM获取该用户的订阅数据，结合用户注册请求信息和订阅数据判断该用户该服务的允许子切片信息，并将注册请求信息、允许子切片信息和当前服务请求次数发给核心云相应的AMF处。
分析功能为两个云都通常具有的网络数据分析功能(Network Data AnalyticsFunction，NWDAF)的新增功能，能够根据从AMF接收到的服务类别信息分析得到该服务所需要的各项KPI指标，包含但不限于(服务类型、用户服务等级、用户当前发送服务请求次数、该服务需求频道宽度、速率、时延等)，并将这些KPI指标发送给决策功能。
决策功能为两个云都通常具有的控制策略功能(Policy Control Function，PCF)的新增功能。根据从分析功能处获得的KPI指标，通过计算满意度函数获得相对于该用户服务请求最佳匹配的接入网子切片，之后通过计算优先级函数获得当前时刻该宏基站下该类切片的请求用户的最大优先级，以此来确定连接用户。若该接入请求被拒绝，则发送一个拒绝请求信息给AMF，由AMF转发给判决功能，由判决功能判断是否在下一请求周期再次请求切片注册，还是将拒绝请求信息转发给用户端。若接入请求被接受，则会将匹配的接入网切片标识反馈给AMF，并由AMF发送给NSSF。
需要说明的是，本发明实施例提出的基于服务类型的接入网切片选择方法在接入网切片确定之后，由SDN(Software Defined Network)切片控制器自动为切片划分相应资源；其中，资源管控方法及装置如图5所示，核心云中的SDN切片控制器在管控接入网切片资源的同时，还管理与该核心云连接的所有接入网下的所有微基站处的切片调度器。切片调度器主要处理mMTC切片与eMBB切片间的资源调度以及mMTC场景下非即时用户的资源重划分。
作为一种示例，由于mMTC场景下并非所有的资源在全天时间内都是被占满使用的，存在着资源空闲的时刻，因此在mMTC场景下资源空闲时，切片调度器会把mMTC切片的空闲资源调度给eMBB切片，用在eMBB场景下的缓存任务(视频缓存等)，而当mMTC用户突发连接时，切片调度器则立即将mMTC切片调度给eMBB切片的相应资源收回，以支持mMTC切片用户的服务。
在mMTC海量连接场景下的用户可以分为即时用户以及非即时用户(如，水表数据采集等)。对于非即时用户，切片调度器根据剩余资源，将非即时用户进行分组。当资源受到限制无法接受所有用户连接请求的时候，由于mMTC场景下的连接持续时间非常短，切片调度器调节剩余资源在组间进行轮流使用。
作为另一种示例，当有m台水表需要请求mMTC切片服务的时候，若当前只有能够支持n(n<m)台水表服务的mMTC切片资源，则切片调度器将把m台水表分成s组(s＝[m/n])。当一组进行连接使用完mMTC切片服务后，即可将空闲的资源调度给另一组进行切片连接获取服务。
综上所述，根据本发明实施例的基于服务类型的接入网切片选择方法，首先，获取多个用户的接入请求，并根据用户的接入请求获取其对应的服务请求数据，以及根据该服务请求数据判断每个接入请求的允许子切片信息；接着，获取服务请求数据对应的KPI指标，并根据KPI指标、允许子切片信息和满意度函数计算得到服务请求的最佳匹配接入网子切片信息；然后，根据最佳匹配接入网子切片信息计算出每个接入请求对应的优先级，并根据该优先级确定接入请求是否被允许；接着，如果该接入请求被允许，则将相应的切片标识发送给用户，以便用户根据该切片标识进行连接以获取相应服务；从而实现在保证网络运营商的利益最大化情况下，根据用户的服务需求选择相应的接入网切片，提高用户对于移动通信的体验和满意度。
为了实现上述实施例，本发明实施例还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有基于服务类型的接入网切片选择程序，该基于服务类型的接入网切片选择程序被处理器执行时实现如上述的基于服务类型的接入网切片选择方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过存储基于服务类型的接入网切片选择程序，以使得处理器在执行该基于服务类型的接入网切片选择程序时，实现如上述的基于服务类型的接入网切片选择方法，从而实现在保证网络运营商的利益最大化情况下，根据用户的服务需求选择相应的接入网切片，提高用户对于移动通信的体验和满意度。
为了实现上述实施例，本发明实施例还提出了一种基于服务类型的接入网切片选择系统，如图6所示，该基于服务类型的接入网切片选择系统包括：判决单元10、分析单元20和决策单元30。
其中，判决单元10用于获取多个用户的接入请求，并根据接入请求获取对应的服务请求数据，以及根据服务请求数据得到每个接入请求的允许子切片信息；
分析单元20用于获取服务请求数据对应的KPI指标；
决策单元30用于根据KPI指标、允许子切片信息和满意度函数计算得到服务请求的最佳匹配接入网子切片信息，并根据最佳匹配接入网子切片信息计算出每个接入请求对应的优先级，以及根据该优先级确定接入请求是否被允许；
决策单元30还用于在接入请求被允许时，将相应的切片标识发送给用户，以便用户根据该切片标识进行连接以获取相应服务。
在一些实施例中，根据KPI指标、允许子切片信息和满意度函数计算得到服务请求的最佳匹配接入网子切片信息，包括：
根据KPI指标、允许子切片信息和满意度函数分别计算用户对于每个允许子切片的堵塞率满意度、时延满意度和传输速率满意度，并根据堵塞率满意度、时延满意度和传输速率满意度计算用户对于每个允许子切片的整体满意度，以及根据整体满意度确定该用户的最佳匹配接入网子切片信息。
需要说明的是，上述关于图1中基于服务类型的接入网切片选择方法的描述同样适用于该基于服务类型的接入网切片选择系统，在此不做赘述。
综上所述，根据本发明实施例的基于服务类型的接入网切片选择系统，通过设置判决单元来获取多个用户的接入请求，并根据接入请求获取对应的服务请求数据，以及根据服务请求数据得到每个接入请求的允许子切片信息；设置分析单元用于获取服务请求数据对应的KPI指标；决策单元用于根据KPI指标、允许子切片信息和满意度函数计算得到服务请求的最佳匹配接入网子切片信息，并根据最佳匹配接入网子切片信息计算出每个接入请求对应的优先级，以及根据该优先级确定接入请求是否被允许；该决策单元还用于在接入请求被允许时，将相应的切片标识发送给用户，以便用户根据该切片标识进行连接以获取相应服务；从而实现在保证网络运营商的利益最大化情况下，根据用户的服务需求选择相应的接入网切片，提高用户对于移动通信的体验和满意度。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置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。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供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步骤。
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
尽管已描述了本发明的优选实施例，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发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于服务类型的接入网切片选择方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取多个用户的接入请求，并根据所述接入请求获取对应的服务请求数据，以及根据所述服务请求数据得到每个接入请求的允许子切片信息；
获取所述服务请求数据对应的KPI指标，并根据所述KPI指标、允许子切片信息和满意度函数计算得到服务请求的最佳匹配接入网子切片信息；
根据最佳匹配接入网子切片信息计算出每个接入请求对应的优先级，并根据该优先级确定所述接入请求是否被允许；
如果是，则将相应的切片标识发送给用户，以便用户根据该切片标识进行连接以获取相应服务。
2.如权利要求1所述的基于服务类型的接入网切片选择方法，其特征在于，根据所述KPI指标、允许子切片信息和满意度函数计算得到服务请求的最佳匹配接入网子切片信息，包括：
根据所述KPI指标、允许子切片信息和满意度函数分别计算用户对于每个允许子切片的堵塞率满意度、时延满意度和传输速率满意度，并根据所述堵塞率满意度、所述时延满意度和所述传输速率满意度计算用户对于每个允许子切片的整体满意度，以及根据所述整体满意度确定该用户的最佳匹配接入网子切片信息。
3.如权利要求2所述的基于服务类型的接入网切片选择方法，其特征在于，所述堵塞率满意度根据以下公式计算：
Figure FDA0002409903790000011
Figure FDA0002409903790000012
其中，Bi,j表示用户i连接第j个允许子切片所获得的实际带宽，Breq,i表示用户i的服务请求所要求的请求带宽，
Figure FDA0002409903790000013
表示用户i对于第j个允许子切片的堵塞率满意度，β，ξ为常数，表示用户i请求带宽与实际带宽的差值。
4.如权利要求2所述的基于服务类型的接入网切片选择方法，其特征在于，所述时延满意度根据以下公式计算：
Figure FDA0002409903790000015
Figure FDA0002409903790000021
Figure FDA0002409903790000022
Figure FDA0002409903790000023
其中，
Figure FDA0002409903790000024
表示用户i连接第j个允许子切片后对于时延的满意度，β，ξ为常数，
Figure FDA0002409903790000025
表示用户i服务请求时延与实际服务时延的差值，Di,j表示用户i连接第j个允许子切片实际服务时延，Dreq,i表示服务请求时延，
Figure FDA0002409903790000026
分别为用户i连接第j个允许子切片的传输时延、传播时延和信令时延，Si,j表示用户i的服务请求数量，Ri,j表示数据传输速率。
5.如权利要求2所述的基于服务类型的接入网切片选择方法，其特征在于，所述传输速率满意度根据以下公式计算：
Figure FDA0002409903790000027
Figure FDA0002409903790000028
Ri,j＝bi,j log2(1+SINRi,j)
Figure FDA0002409903790000029
其中，
Figure FDA00024099037900000210
表示用户i连接第j个允许子切片后对于传输速率的满意度，β，ξ为常数，
Figure FDA00024099037900000211
表示用户i连接第j个允许子切片所获得的请求传输速率与实际传输速率的差值，Rreq,i表示用户i的请求传输速率，Ri,j表示用户i连接第j个允许子切片所获得的实际传输速率，bi,j表示用户i连接第j个允许子切片所获得的频带宽度，SINRi,j表示用户i连接第j个允许子切片所获得的信噪比，Gi,j表示用户i连接第j个允许子切片所获得的信道增益，Pi,j表示用户i连接第j个允许子切片所获得的发射功率，Ii,j表示第j个允许子切片中其他用户对用户i产生的干扰，N0表示加性高斯白噪声。
6.如权利要求2所述的基于服务类型的接入网切片选择方法，其特征在于，所述整体满意度根据以下公式计算：
Figure FDA0002409903790000031
其中，wR,i、wD,i、wP,i分别代表用户i对于传输速率、时延、堵塞率的重视程度。fi,j为用户i接入第j个允许子切片后的总满意度。
Figure FDA0002409903790000032
分别为用户i接入第j个允许子切片后对于传输速率、时延、堵塞率的满意度。
7.如权利要求1所述的基于服务类型的接入网切片选择方法，其特征在于，所述优先级根据以下公式计算：
Yi＝(fi,k+Vi)×Ti
其中，Yi表示用户i的优先级，fi,k表示用户i连接第k个微基站后所获得的最大满意度，Vi表示用户i的用户等级，Ti表示用户当前接入请求次数。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有基于服务类型的接入网切片选择程序，该基于服务类型的接入网切片选择程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的基于服务类型的接入网切片选择方法。
9.一种基于服务类型的接入网切片选择系统，其特征在于，包括：
判决单元，所述判决单元用于获取多个用户的接入请求，并根据所述接入请求获取对应的服务请求数据，以及根据所述服务请求数据判断每个接入请求的允许子切片信息；
分析单元，所述分析单元用于获取所述服务请求数据对应的KPI指标；
决策单元，所述决策单元用于根据所述KPI指标、允许子切片信息和满意度函数计算得到服务请求的最佳匹配接入网子切片信息，并根据最佳匹配接入网子切片信息计算出每个接入请求对应的优先级，以及根据该优先级确定所述接入请求是否被允许；
所述决策单元还用于在接入请求被允许时，将相应的切片标识发送给用户，以便用户根据该切片标识进行连接以获取相应服务。
10.如权利要求9所述的基于服务类型的接入网切片选择系统，其特征在于，根据所述KPI指标、允许子切片信息和满意度函数计算服务请求的最佳匹配接入网子切片信息，包括：
根据所述KPI指标、允许子切片信息和满意度函数分别计算用户对于每个允许子切片的堵塞率满意度、时延满意度和速率满意度，并根据所述堵塞率满意度、所述时延满意度和所述速率满意度计算用户对于每个允许子切片的整体满意度，以及根据所述整体满意度确定该用户的最佳匹配接入网子切片信息。
CN202010173184.7A 2020-03-13 2020-03-13 基于服务类型的接入网切片选择方法及系统 Active CN111314997B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010173184.7A CN111314997B (zh) 2020-03-13 2020-03-13 基于服务类型的接入网切片选择方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010173184.7A CN111314997B (zh) 2020-03-13 2020-03-13 基于服务类型的接入网切片选择方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111314997A true CN111314997A (zh) 2020-06-19
CN111314997B CN111314997B (zh) 2021-06-22

Family

ID=71162373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010173184.7A Active CN111314997B (zh) 2020-03-13 2020-03-13 基于服务类型的接入网切片选择方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111314997B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112039699A (zh) * 2020-08-25 2020-12-04 RealMe重庆移动通信有限公司 网络切片选取方法、装置、存储介质与电子设备
CN112737978A (zh) * 2020-12-31 2021-04-30 中国电子科技集团公司第七研究所 面向数据报文的双队列同步方法、系统、设备、存储介质
WO2022048571A1 (zh) * 2020-09-02 2022-03-10 中兴通讯股份有限公司 传送子切片带宽调整方法、装置、系统及存储介质
CN114585024A (zh) * 2022-02-10 2022-06-03 电子科技大学 一种5g/b5g网络的切片接入控制方法
CN114631355A (zh) * 2020-09-28 2022-06-14 北京小米移动软件有限公司 接入控制方法、ac判决规则下发方法及装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104469888A (zh) * 2015-01-04 2015-03-25 重庆邮电大学 一种软件定义网络的无线接入控制方法及设备
US20180014223A1 (en) * 2016-07-07 2018-01-11 Industrial Technology Research Institute Method of service level traffic differentiation at radio access network, wireless network system and radio access network access node
US20180132138A1 (en) * 2016-11-10 2018-05-10 Huawei Technologies Co., Ltd. Systems and methods for network slice service provisioning
CN108770025A (zh) * 2018-05-31 2018-11-06 西安电子科技大学 基于ran切片的异构无线网络切换方法
CN109121185A (zh) * 2017-06-23 2019-01-01 中兴通讯股份有限公司 网络切片子网的选择方法及装置、计算机可读存储介质
CN109891832A (zh) * 2016-06-15 2019-06-14 康维达无线有限责任公司 网络切片发现和选择

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104469888A (zh) * 2015-01-04 2015-03-25 重庆邮电大学 一种软件定义网络的无线接入控制方法及设备
CN109891832A (zh) * 2016-06-15 2019-06-14 康维达无线有限责任公司 网络切片发现和选择
US20180014223A1 (en) * 2016-07-07 2018-01-11 Industrial Technology Research Institute Method of service level traffic differentiation at radio access network, wireless network system and radio access network access node
US20180132138A1 (en) * 2016-11-10 2018-05-10 Huawei Technologies Co., Ltd. Systems and methods for network slice service provisioning
CN109121185A (zh) * 2017-06-23 2019-01-01 中兴通讯股份有限公司 网络切片子网的选择方法及装置、计算机可读存储介质
CN108770025A (zh) * 2018-05-31 2018-11-06 西安电子科技大学 基于ran切片的异构无线网络切换方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SATISH KUMAR: "MAS5G: Move Around Smartly in 5G", 《IEEE》 *
吴志昊: "网络切片在5G中的应用与分析", 《通讯世界》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112039699A (zh) * 2020-08-25 2020-12-04 RealMe重庆移动通信有限公司 网络切片选取方法、装置、存储介质与电子设备
CN112039699B (zh) * 2020-08-25 2022-11-22 RealMe重庆移动通信有限公司 网络切片选取方法、装置、存储介质与电子设备
WO2022048571A1 (zh) * 2020-09-02 2022-03-10 中兴通讯股份有限公司 传送子切片带宽调整方法、装置、系统及存储介质
CN114631355A (zh) * 2020-09-28 2022-06-14 北京小米移动软件有限公司 接入控制方法、ac判决规则下发方法及装置
CN114631355B (zh) * 2020-09-28 2024-01-30 北京小米移动软件有限公司 接入控制方法、ac判决规则下发方法及装置
CN112737978A (zh) * 2020-12-31 2021-04-30 中国电子科技集团公司第七研究所 面向数据报文的双队列同步方法、系统、设备、存储介质
CN112737978B (zh) * 2020-12-31 2022-08-16 中国电子科技集团公司第七研究所 面向数据报文的双队列同步方法、系统、设备、存储介质
CN114585024A (zh) * 2022-02-10 2022-06-03 电子科技大学 一种5g/b5g网络的切片接入控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111314997B (zh) 2021-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111314997B (zh) 基于服务类型的接入网切片选择方法及系统
Bentaleb et al. SDNDASH: Improving QoE of HTTP adaptive streaming using software defined networking
CN109600262B (zh) Urllc传输网络切片中资源自配置和自优化方法及装置
CN112543508A (zh) 面向5g网络切片的无线资源分配方法及网络架构
Sousa et al. A survey on QoE-oriented wireless resources scheduling
CN107787596A (zh) 用于协作控制应用的系统和方法
US20090296595A1 (en) Systems and methods for reducing feedback overhead in wireless networks using channel characteristics
CN103945244B (zh) 控制视频业务传输的方法和装置
WO2010008878A1 (en) Priority-based admission control in a network with variable channel data rates
Rahman et al. Edge computing assisted joint quality adaptation for mobile video streaming
CN103596285A (zh) 无线资源调度方法及无线资源调度器及系统
US20230409962A1 (en) Sampling user equipments for federated learning model collection
CN104427625A (zh) 一种基于用户体验的网络资源调度方法及系统
EP3957100A1 (en) Resource allocation in a network slice
Borgiattino et al. Efficient area formation for LTE broadcasting
El Essaili et al. QoE-driven resource optimization for user generated video content in next generation mobile networks
Mehrabi et al. Joint optimization of QoE and fairness through network assisted adaptive mobile video streaming
CN105763476A (zh) 一种订制数据业务服务策略的方法及设备
Zhong et al. Joint optimal multicast scheduling and caching for improved performance and energy saving in wireless heterogeneous networks
WO2015035573A1 (zh) 一种网络传输方法和装置
Casetti et al. Area formation and content assignment for LTE broadcasting
CN111447152A (zh) 子流资源调度方法、装置、终端设备和存储介质
CN106060945A (zh) 一种基于rb反馈的lte资源调度算法
JP2011024214A (ja) サービス多重化処理方法及び装置
Tan et al. QoE-driven DASH multicast scheme for 5G mobile edge network

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 361000 Siming South Road, Xiamen, Fujian Province, No. 422

Patentee after: XIAMEN University

Patentee after: Jingxin Network System Co.,Ltd.

Address before: 361000 Siming South Road, Xiamen, Fujian Province, No. 422

Patentee before: XIAMEN University

Patentee before: COMBA TELECOM SYSTEMS (CHINA) Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder