CN111769970B - 一种网络切片无线资源需求管理方法 - Google Patents

一种网络切片无线资源需求管理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种网络切片无线资源需求管理方法，包括：获取网络切片当前的无线资源需求、网络切片服务的终端的QoS需求参数；计算每个切片服务的每个终端的QoS需求参数对应的服务质量满足指数，并从中选出服务质量满足指数最小值作为每个切片对应的终端参数隔离指数最小值；根据每个切片对应的终端参数隔离指数最小值对切片的无线资源需求进行调整，其中，对终端参数隔离指数最小值不满足终端QoS需求的切片按照预设的调整量提高无线资源需求，对终端参数隔离指数最小值超过终端QoS需求的切片按照预设的调整量减小无线资源需求，使切片被分到的无线资源能够刚好满足终端的QoS需求或者无线接近于QoS需求，保障切片隔离性能的前提下提高资源利用率。

Description

一种网络切片无线资源需求管理方法
技术领域
本发明涉及无线通信领域，具体来说涉及网络切片领域，更具体地说，涉及一种网络切片无线资源需求管理方法。
背景技术
为了支持更丰富的服务质量(Quality of Service，QoS)要求，网络切片可规定多样化的资源需求。对于网络切片的无线资源需求，具有代表性且研究中广泛应用的是美国卡尔顿学院F.Richard Yu教授团队提出的无线传输速率和无线资源量，该文献中将无线传输速率作为网络切片的无线资源需求，规定无线传输速率的具体数值，资源提供方根据相应的无线传输速率值为其提供无线资源，此种方式配置的网络切片适用于有固定无线传输速率要求的业务(如IP语音传输等)；将资源量作为网络切片的无线资源需求，规定所需无线资源量的绝对值(如5M带宽)或者相对值(如系统带宽的30％)，资源提供方据此将累计满足需求量的无线资源动态或者固定地分配给网络切片，此种方式配置的网络切片适用于构建虚拟网络，即虚拟网络运营商利用分配到的网络资源构建虚拟网络，提供语音、数据、视频等多类型的通信业务服务。
针对网络切片无线资源管理国内外已经展开一定的研究，S.Rangarajan等引入网络虚拟基片概念，设计由切片层与终端层构成的双层的网络切片无线资源配置架构，成为现有网络切片资源配置架构范式，其中切片层完成面向网络切片的资源配置，终端层完成各网络切片内部面向终端的资源配置。因为面向终端层资源的配置可采取传统非切片网络中的方法，如比例公平算法、轮询算法等，大多数研究关注切片层资源配置，设计满足网络切片资源需求的资源配置方法。T.Guo等人研究了基于预留的切片层资源配置，按网络切片资源需求预留资源，以提高资源管理的灵活性，当新切片接入时若空闲预留资源或剩余资源能够满足其需求则接入并其按需求分配资源，否则拒绝。R.Agusti等人设计了差异化的网络切片参数配置，通过个性化配置预留和可用资源参数实现差异化网络切片接入控制与定制化服务质量保障。X.Su等人提出了接入网切片和网络编排架构，支持上层协议栈、基带、存储等的虚拟化，对基带处理和存储资源进行切片和编排，以实现多接入融合和灵活的重构，减少了信令开销和时延。
上述网络切片层的无线频谱资源管理是尽量满足网络切片的无线资源需求，网络切片的无线资源需求设定的目标是满足终端QoS需求，但是现有技术下网络切片的无线资源需求的设定大都是固定的，资源提供方按照切片的资源需求为其提供无线资源，会存在两种情况：一是某些切片被分到的无线资源过多导致浪费；二是某些切片的无线资源不足，无法满足切片中终端的QoS需求，因此如何合理设定网络切片的无线资源需求是需要解决的问题，目前缺乏相关的研究。
发明内容
因此，本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种新的网络切片无线资源需求管理方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供一种网络切片无线资源需求管理方法，用于对一个共享服务系统内的不同网络切片的无线资源需求进行管理，所述管理方法包括如下步骤：获取网络切片当前的无线资源需求、网络切片服务的终端的QoS需求参数；计算每个切片服务的每个终端的QoS需求参数对应的服务质量满足指数，并从中选出服务质量满足指数最小值作为每个切片对应的终端参数隔离指数最小值；根据每个切片对应的终端参数隔离指数最小值对切片的无线资源需求进行调整，其中，对终端参数隔离指数最小值不满足终端QoS需求的切片按照预设的调整量提高无线资源需求，对终端参数隔离指数最小值超过终端QoS需求的切片按照预设的调整量减小无线资源需求。
其中，所述终端的QoS需求参数包括瞬时参数和统计参数，本发明分别根据瞬时参数和统计参数的服务质量满足指数对切片的无线资源需求进行调整。
根据瞬时参数的服务质量满足指数对切片的无线资源需求进行调整：
在每个预设的时隙窗口，计算每个切片服务的每个终端的所有瞬时参数的服务质量满足指数并从中选出服务质量满足指数最小值作为每个切片对应的终端瞬时参数隔离指数最小值，根据每个切片对应的终端瞬时参数隔离指数最小值对切片的无线资源需求进行调整。
优选的，终端瞬时参数隔离指数最小值通过如下方式确定：
Figure GDA0003109982750000031
其中，
Figure GDA0003109982750000032
表示终端
Figure GDA0003109982750000033
第z个参数的QoS需求，
Figure GDA0003109982750000034
表示终端
Figure GDA0003109982750000035
的瞬时参数集合，
Figure GDA0003109982750000036
表示终端的QoS需求参数对应的服务质量满足指数，且：
Figure GDA0003109982750000037
其中，ε(x)表示x的期望，
Figure GDA0003109982750000038
和
Figure GDA0003109982750000039
是对应终端
Figure GDA00031099827500000310
的统计和瞬时性能，
Figure GDA00031099827500000311
是每JW个时隙内
Figure GDA00031099827500000312
的平均值，其中JW表示每个时隙窗口包含的时隙个数，
Figure GDA00031099827500000313
为终端在时隙j的性能，且：
Figure GDA00031099827500000314
优选的，在每个预设的时隙窗口，对切片的无线资源需求按照如下方式进行调整：
Figure GDA00031099827500000315
其中，
Figure GDA00031099827500000316
表示调整后的网络切片无线资源需求，
Figure GDA00031099827500000317
表示调整前的网络切片无线资源需求，Δrg表示本次调整量，且
Figure GDA0003109982750000041
其中，
Figure GDA0003109982750000042
指示网络切片g中终端的瞬时参数QoS需求满足情况，且
Figure GDA0003109982750000043
Figure GDA0003109982750000044
表示切片g的瞬时参数隔离指数的最小值，
优选的，切片瞬时参数隔离指数最小值通过如下方式确定：
Figure GDA0003109982750000045
其中，qg,z表示切片g第z个参数的SLA需求，
Figure GDA0003109982750000046
表示切片g的瞬时参数集合，sg,z表示切片g瞬时参数需求满足指数，且：
Figure GDA0003109982750000047
其中，ε(x)表示x的期望，pg,z和pg,z,l是对应切片g的统计和瞬时性能，pg,z,l是每JW个时隙内pg,z,j的平均值，其中JW表示每个时隙窗口包含的时隙个数，pg,z,j为切片g在时隙j的性能，且：
Figure GDA0003109982750000048
根据统计参数的服务质量满足指数对切片的无线资源需求进行调整：
在整个调度时间，计算每个切片服务的每个终端的所有统计参数的服务质量满足指数并从中选出服务质量满足指数最小值作为每个切片对应的终端统计参数隔离指数最小值，根据每个切片对应的终端统计参数隔离指数最小值对切片的无线资源需求调整。
优选的，终端统计参数隔离指数最小值通过如下方式确定：
Figure GDA0003109982750000051
其中，
Figure GDA0003109982750000052
表示终端
Figure GDA0003109982750000053
第z个参数的QoS需求，
Figure GDA0003109982750000054
表示终端
Figure GDA0003109982750000055
的统计参数集合，
Figure GDA0003109982750000056
表示终端的QoS需求参数对应的服务质量满足指数，且：
Figure GDA0003109982750000057
其中，
Figure GDA0003109982750000058
是对应终端
Figure GDA0003109982750000059
的统计性能。
优选的，在整个调度时间，对切片的无线资源需求按照如下方式进行调整：
Figure GDA00031099827500000510
其中，
Figure GDA00031099827500000511
表示调整后的网络切片无线资源需求，
Figure GDA00031099827500000512
表示调整前的网络切片无线资源需求，Δrg表示本次调整量，且
Figure GDA00031099827500000513
其中，
Figure GDA00031099827500000514
指示网络切片g中终端的统计参数QoS需求满足情况，且
Figure GDA0003109982750000061
Figure GDA0003109982750000062
表示切片g的统计参数隔离指数的最小值。
优选的，切片统计参数隔离指数最小值通过如下方式计算：
Figure GDA0003109982750000063
其中，qg,z表示切片g第z个参数的SLA需求，
Figure GDA0003109982750000064
表示切片g的统计参数集合，sg,z表示切片g统计参数需求满足指数，且：
Figure GDA0003109982750000065
其中，pg,z是对应切片的统计性能。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明通过对切片服务的终端的QoS满足情况进行评估分析以评价切片的隔离性能，并对切片的无线资源需求进行动态调整，以此影响系统无线资源的分配，使切片被分到的无线资源能够刚好满足终端的QoS需求或者无限接近于QoS需求，保障切片隔离性能的前提下提高资源利用率。
具体实施方式
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了更好的理解本发明，首先介绍一下本发明的背景。
无线通信网络中，网络切片是逻辑隔离的，即通过网络切片隔离保证某切片状态的任何变化均不破坏其他切片终端的服务质量(Quality of Service，QoS)，由此终端的QoS质量可以反映网络切片的隔离性，网络切片的隔离性可以反映网络切片的质量满足情况，因此，可基于对网络切片隔离的评估结果进行网络切片层资源管理的设计，以满足终端QoS为目标，通过网络切片的隔离评估结果来调节网络切片资源需求设定，进而通过影响网络切片层资源管理来影响终端分配到的资源。
本发明以满足终端QoS为目标，基于对网络切片的隔离度评估实现对网络切片无线频谱资源的管理，提出一种基于切片隔离度参数的网络切片层无线资源需求调整方法。在本发明方法中，以满足终端QoS为目标，通过网络切片的隔离评估结果来调节网络切片无线资源需求设定，进而通过影响网络切片层无线资源管理来影响终端分配到的资源，使得终端的QoS得到满足，或者实际性能与QoS要求尽量接近。
下面分别从网络切片无线资源分配、隔离评估设计、无线资源需求调整几个方面来分别介绍本发明。
1、无线资源分配
本发明用于对一个共享服务系统内的不同网络切片的无线资源需求进行管理，其中，所述共享服务系统服务多个切片，每个切片服务多个终端，所述共享服务系统中采用时分复用的方式在切片间共享无线资源，无线资源包含多个时隙，每个时隙分配给该时隙下权重最大的切片中权重最大的终端。
根据本发明的一个实施例，以一个共享接入点AP服务G个切片为例，每个切片表示为切片g，g＝1，2，3，…G,切片g服务Kg个终端,用
Figure GDA0003109982750000073
(kg＝1,…,Kg)表示切片g服务的终端kg，AP采取时分复用的方式在切片间共享无线资源，无线资源分为J个时隙(即时间资源)。
1.1网络切片权重计算
切片的权重是该切片要求的传输速率与截止到当前时隙该切片的平均速率的比值，在时隙j中切片g的权重表示为ωg,j，计算公式计算如下：
Figure GDA0003109982750000071
其中
Figure GDA0003109982750000072
表示切片g要求的资源需求(设定的无线资源需求)，表示为切片g期望的平均传输速率(也叫平均吞吐量)，
Figure GDA0003109982750000081
表示截止到时隙j切片g的平均传输速率(平均吞吐量)，计算方式如下：
Figure GDA0003109982750000082
其中rg,j表示时隙j切片g的瞬时传输速率(瞬时吞吐量)，β为一个正的常数，bg,j指示当前时隙j资源是否分给切片g，如果分给切片g，则bg,j＝1，否则bg,j＝0。
1.2终端权重计算
终端的权重是截止到当前时隙，该终端的瞬时速率与平均速率的比值，用
Figure GDA0003109982750000083
表示终端
Figure GDA0003109982750000084
在时隙j的权重,计算公式如下：
Figure GDA0003109982750000085
其中，
Figure GDA0003109982750000086
表示截止到当前时隙j终端
Figure GDA0003109982750000087
的平均传输速率，计算公式如下：
Figure GDA0003109982750000088
Figure GDA0003109982750000089
其中
Figure GDA00031099827500000810
表示时隙j终端
Figure GDA00031099827500000811
的瞬时传输速率，
Figure GDA00031099827500000812
指示时隙j资源是否分给终端
Figure GDA00031099827500000813
如果分给终端
Figure GDA00031099827500000814
则
Figure GDA00031099827500000815
否则
Figure GDA00031099827500000816
1.3无线资源分配
将当前时隙j分配给当前时隙权重最大的切片中权重最大的终端；对于当前时隙j共享系统AP按照公式(6)选出权重最大的切片g，并按照公式(7)从该切片g中选出权重最大的终端
Figure GDA00031099827500000817
并将当前时隙j分配给该终端
Figure GDA0003109982750000091
g＝argmaxg{ωg,j}, (6)
Figure GDA0003109982750000092
从上述实施例可以看出，切片的无线资源需求
Figure GDA0003109982750000093
的设定，会影响时隙分配时该切片的权重，从而影响时隙的分配即无线资源的分配，因此，对无线资源需求设定的调整，可以调整无线资源的分配，从而调整切片服务的终端的QoS满足情况。
2、隔离评估设计
如本发明的背景介绍中提到的，终端的QoS质量可以反映网络切片的隔离性，因此，可以通过分析终端的QoS满足情况来评估切片的隔离性能。
本发明针对切片层和终端层进行隔离指数的计算，以此来评估切片的隔离性能。其中，切片层和终端层的隔离指数分别利用资源需求参数、QoS参数的满足情况来反映隔离性能。资源需求参数、QoS参数中包含有瞬时的参数(例如传输速率抖动)和统计的参数(例如平均传输速率、平均吞吐率等)，同时，不同的参数要求的性能也不一样，有的参数要求性能大于参数(例如平均传输速率、平均吞吐率等要求大于参数)，有的参数要求性能小于参数(例如传输速率抖动要求小于参数)，下面分别详细介绍切片层隔离指数和终端层隔离指数的计算。
2.1切片层隔离指数
切片的资源需求参数可以分为统计和瞬时的参数，定义
Figure GDA0003109982750000094
和
Figure GDA0003109982750000095
作为切片g的统计参数集合和瞬时参数集合。假设切片g的无线资源需求有Zg个指标，表示需要计算切片隔离性能的参数个数，用qg,z(z＝1,2,3....Zg)表示切片g的SLA需求(网络提供者承诺提供给网络切片的服务质量即参数的满足情况)。
如果切片g需要的性能不小于qg,z，定义切片需求满足指数sg,z如下，用于评估切片是否符合SLA需求：
Figure GDA0003109982750000101
其中，ε(x)表示x的期望，pg,z和pg,z,l是对应切片g的统计和瞬时性能，pg,z,l是每JW个时隙内pg,z,j的平均值，其中JW表示每个时隙窗口包含的时隙个数，pg,z,j为切片g在时隙j的性能，且计算方式如下：
Figure GDA0003109982750000102
如果切片g需要的性能不大于qg,z，定义切片需求满足指数sg,z如下：
Figure GDA0003109982750000103
结合公式(8)、(9)、(11)和(12)可以看出，当sg,z≥1时满足的qg,z需求，并且sg,z越大，qg,z的需求更能得到保障。
基于sg,z定义
Figure GDA0003109982750000104
和
Figure GDA0003109982750000105
分别用于表示切片g的统计参数隔离指数的最小值和切片g的瞬时参数隔离指数的最小值，基于
Figure GDA0003109982750000106
和
Figure GDA0003109982750000107
可以判断切片g是否存在统计参数隔离指数和瞬时参数隔离指数未满足的情况,若统计参数隔离指数和瞬时参数隔离指数的最小值满足需求，则不存在统计参数隔离指数和瞬时参数隔离指数未满足的情况。其中，
Figure GDA0003109982750000111
和
Figure GDA0003109982750000112
分别通过如下方式确定：
Figure GDA0003109982750000113
Figure GDA0003109982750000114
根据本发明的一个示例，假设切片有两个资源需求参数，即Zg＝2，分别由
Figure GDA0003109982750000115
和
Figure GDA0003109982750000116
表示。其中，qg,1是统计SLA参数，其要求切片的平均吞吐量不小于qg,1；qg,2是瞬时SLA参数，要求在每Jw个时隙内，切片吞吐量的降低值应在(0,qg,2]。本质上，qg,2要求切片g的吞吐量在各Jw个时隙之间尽可能均匀L个时间窗口
Figure GDA0003109982750000117
计算切片的统计和瞬时性能pg,1和pg,2,l。
Figure GDA0003109982750000118
Figure GDA0003109982750000119
其中，pg,1是切片g在整个调度时间对应的J个时隙内瞬时吞吐量的平均值，pg,2,l是切片g在Jw个时隙内每个时隙j内的切片吞吐量的降低值的平均。基于上述统计和瞬时性能，计算资源需求的隔离指数:
Figure GDA0003109982750000121
Figure GDA0003109982750000122
从上述公式可以看出，统计参数的隔离指数Sg,1等于(0，+∞)，当切片g的平均吞吐量等于qg,1时，sg,1将达到1，这意味着qg,1正好满足；如果切片的平均吞吐量超过qg,1，则sg,1会大于1，随着平均吞吐量的增大，sg,1也会更大；如果切片g的平均吞吐量达不到qg,1，则sg,1将小于1，且平均吞吐量与qg,1之间的差距越大，sg,1就越小。sg,2等于(0,1]，其中，只有当sg,2等于1时才满足qg,2，而sg,2越小，qg,2的需求就越难以满足，随着Jw的增加，qg,2的需求会逐渐放宽，当时隙Jw增加到整个调度时间时，瞬时资源需求参数退化为统计资源需求参数。
根据公式(13)-(14)网络切片g的统计参数隔离指数最小值和瞬时参数隔离指数最小值通过如下方式确定为：
Figure GDA0003109982750000123
Figure GDA0003109982750000124
上述示例仅为示意性举例，并非穷举，切片的资源需求参数也不限于2个。
2.2终端层隔离指数
终端的QoS参数与切片的资源需求参数一样，同样可以分统计参数和瞬时参数，定义
Figure GDA0003109982750000131
和
Figure GDA0003109982750000132
作为终端
Figure GDA0003109982750000133
的统计参数集合和瞬时参数集合。假设终端
Figure GDA0003109982750000134
的QoS需求有
Figure GDA0003109982750000135
个指标，用
Figure GDA0003109982750000136
表示终端
Figure GDA0003109982750000137
的QoS需求。
如果终端
Figure GDA0003109982750000138
需要的性能不小于
Figure GDA0003109982750000139
定义终端的QoS需求参数对应的服务质量满足指数
Figure GDA00031099827500001310
如下，用于评估
Figure GDA00031099827500001311
是否符合QoS需求：
Figure GDA00031099827500001312
其中，ε(x)表示x的期望，
Figure GDA00031099827500001313
和
Figure GDA00031099827500001314
是对应终端
Figure GDA00031099827500001315
的统计性能和瞬时性能，
Figure GDA00031099827500001316
是每JW个时隙内
Figure GDA00031099827500001317
的平均值，其中JW表示每个时隙窗口包含的时隙个数，
Figure GDA00031099827500001318
为终端
Figure GDA00031099827500001319
在时隙j的性能，且计算方式如下：
Figure GDA00031099827500001320
如果终端
Figure GDA00031099827500001321
需要的性能不高于
Figure GDA00031099827500001322
定义终端的QoS需求参数对应的服务质量满足指数
Figure GDA00031099827500001323
如下：
Figure GDA0003109982750000141
结合公式(15)、(16)、(18)和(19)可以看出，当
Figure GDA0003109982750000142
时满足的
Figure GDA0003109982750000143
需求，并且
Figure GDA0003109982750000144
越大，
Figure GDA0003109982750000145
的需求更能得到保障。
基于终端的QoS需求参数对应的服务质量满足指数
Figure GDA0003109982750000146
定义
Figure GDA0003109982750000147
和
Figure GDA0003109982750000148
分别用于表示终端
Figure GDA0003109982750000149
的统计参数隔离指数的最小值和终端
Figure GDA00031099827500001410
的瞬时参数隔离指数的最小值，基于
Figure GDA00031099827500001411
和
Figure GDA00031099827500001412
可以判断切片g服务的终端是否存在统计参数隔离指数和瞬时参数隔离指数未满足的情况，若终端统计参数隔离指数和终端瞬时参数隔离指数的最小值满足需求，则不存在统计参数隔离指数和瞬时参数隔离指数未满足的情况。其中，
Figure GDA00031099827500001413
和
Figure GDA00031099827500001414
分别通过如下方式确定：
Figure GDA00031099827500001415
Figure GDA00031099827500001416
根据本发明的一个示例，假设终端
Figure GDA00031099827500001417
具有两个QoS参数，即
Figure GDA00031099827500001418
分别由
Figure GDA00031099827500001419
和
Figure GDA00031099827500001420
表示，其中，
Figure GDA00031099827500001421
是终端的统计QoS参数，表示平均传输速率不得小于
Figure GDA00031099827500001422
是终端的瞬时QoS参数，表示传输抖动不得大于
Figure GDA0003109982750000151
计算终端
Figure GDA0003109982750000152
的统计和瞬时性能
Figure GDA0003109982750000153
和
Figure GDA0003109982750000154
Figure GDA0003109982750000155
Figure GDA0003109982750000156
其中，
Figure GDA0003109982750000157
是终端在整个调度时间对应的J个时隙内瞬时传输速率的平均值，
Figure GDA0003109982750000158
是终端在每Jw个时隙内终端平均传输速率的降低值。基于上述统计和瞬时性能，计算资源需求的隔离指数:
Figure GDA0003109982750000159
Figure GDA00031099827500001510
从上述公式可以看出，统计参数的隔离指数
Figure GDA00031099827500001511
等于(0，+∞)，当终端
Figure GDA00031099827500001512
的平均吞吐量等于
Figure GDA00031099827500001513
时，
Figure GDA00031099827500001514
将达到1，这意味着
Figure GDA00031099827500001515
正好满足；如果终端
Figure GDA00031099827500001516
的平均吞吐量超过终端
Figure GDA00031099827500001517
则
Figure GDA00031099827500001518
会大于1，随着平均吞吐量的增大，
Figure GDA00031099827500001519
也会更大；如果终端
Figure GDA00031099827500001520
的平均吞吐量达不到
Figure GDA00031099827500001521
则
Figure GDA00031099827500001522
将小于1，且平均吞吐量与
Figure GDA00031099827500001523
之间的差距越大，
Figure GDA00031099827500001524
就越小。
Figure GDA00031099827500001525
等于(0,1]，其中，只有当
Figure GDA0003109982750000161
等于1时才满足
Figure GDA0003109982750000162
而
Figure GDA0003109982750000163
越小，
Figure GDA0003109982750000164
的需求就越难以满足，随着Jw的增加，
Figure GDA0003109982750000165
的需求会逐渐放宽，当时隙Jw增加到整个调度时间时，瞬时QoS参数退化为统计QoS参数。
根据公式(20)-(21)网络终端
Figure GDA0003109982750000166
的统计参数隔离指数最小值和瞬时参数隔离指数最小值通过如下方式确定为：
Figure GDA0003109982750000167
Figure GDA0003109982750000168
上述示例仅为示意性举例，并非穷举，终端
Figure GDA0003109982750000169
的QoS需求参数也不限于2个。
3、无线资源需求调整
本发明以满足终端QoS需求为目标，对切片的无线资源需求进行调整，使得终端的QoS得到满足，或者实际性能与QoS要求尽量接近。其中，包括两个方面，一方面，基于终端的QoS瞬时参数对切片的无线资源需求进行调整，另一方面，基于终端的QoS统计参数对切片的无线资源需求进行调整。
3.1基于瞬时参数隔离性能调整切片无线资源需求
在每JW个时隙，基于切片层和终端层瞬时参数隔离性能对网络切片资源需求参数进行调整。其中，若终端的QoS瞬时参数隔离性能达到满足
Figure GDA00031099827500001610
则减小网络切片资源需求参数；若终端的瞬时参数隔离性能未达到满足
Figure GDA00031099827500001611
则提高网络切片资源需求参数。
调整方法为：
Figure GDA00031099827500001612
其中，
Figure GDA0003109982750000171
表示调整后的网络切片无线资源需求，
Figure GDA0003109982750000172
表示调整前的网络切片无线资源需求，Δrg表示本次调整量，且
Figure GDA0003109982750000173
其中，
Figure GDA0003109982750000174
指示网络切片g中终端的瞬时参数QoS需求满足情况，
Figure GDA0003109982750000175
表示切片g的瞬时参数隔离指数的最小值
Figure GDA0003109982750000176
因此
Figure GDA0003109982750000177
是指示网络切片g中终端的瞬时参数的隔离是否满足要求的参数，若均满足则取值为-1，否则取值为1。
3.2基于统计参数隔离性能调整切片无线资源需求
在每J个时隙，基于切片层和终端层统计参数隔离性能对网络切片资源需求参数进行调整。其中，若终端的QoS统计参数隔离性能达到满足
Figure GDA0003109982750000178
则减小网络切片资源需求参数；若终端的瞬时参数隔离性能未达到满足
Figure GDA0003109982750000179
则提高网络切片资源需求参数。
调整方法为：
Figure GDA00031099827500001710
其中，
Figure GDA00031099827500001711
表示调整后的网络切片无线资源需求，
Figure GDA00031099827500001712
表示调整前的网络切片无线资源需求，Δrg表示本次调整量，且
Figure GDA00031099827500001713
其中，
Figure GDA0003109982750000181
指示网络切片g中终端的统计参数QoS需求满足情况，
Figure GDA0003109982750000182
表示切片g的统计参数隔离指数的最小值
Figure GDA0003109982750000183
因此
Figure GDA0003109982750000184
是指示网络切片g中终端的瞬时参数的隔离是否满足要求的参数，若均满足则取值为-1，否则取值为1。
本发明通过对切片服务的终端的QoS满足情况进行评估分析以评价切片的隔离性能，并对切片的无线资源需求进行动态调整，以此影响系统无线资源的分配，使切片被分到的无线资源能够刚好满足终端的QoS需求或者无限接近于QoS需求，保障切片隔离性能的前提下提高资源利用率。
需要说明的是，虽然上文按照特定顺序描述了各个步骤，但是并不意味着必须按照上述特定顺序来执行各个步骤，实际上，这些步骤中的一些可以并发执行，甚至改变顺序，只要能够实现所需要的功能即可。
本发明可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以包括但不限于电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷举性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (11)

1.一种网络切片无线资源需求管理方法，用于对一个共享服务系统内的不同网络切片的无线资源需求进行管理，其特征在于，所述管理方法包括：
获取网络切片当前的无线资源需求、网络切片服务的终端的QoS需求参数；
计算每个切片服务的每个终端的QoS需求参数对应的服务质量满足指数，并从中选出服务质量满足指数最小值作为每个切片对应的终端参数隔离指数最小值；其中，每个终端的QoS需求参数对应的服务质量满足指数通过如下方式计算：
如果终端需要的性能不小于终端的QoS需求，终端的QoS需求参数对应的服务质量满足指数通过如下方式计算：
Figure FDA0003304955460000011
如果终端需要的性能不大于终端的QoS需求，终端的QoS需求参数对应的服务质量满足指数通过如下方式计算：
Figure FDA0003304955460000012
其中，
Figure FDA0003304955460000013
表示终端
Figure FDA0003304955460000014
的QoS需求参数对应的服务质量满足指数，
Figure FDA0003304955460000015
表示终端
Figure FDA0003304955460000016
的QoS需求，ε(x)表示x的期望，
Figure FDA0003304955460000017
和
Figure FDA0003304955460000021
是对应终端
Figure FDA0003304955460000022
的统计性能和瞬时性能，
Figure FDA0003304955460000023
是每个时隙窗口内终端在所有时隙的性能的平均值，
Figure FDA0003304955460000024
表示终端
Figure FDA0003304955460000025
的瞬时参数集合，
Figure FDA0003304955460000026
表示终端
Figure FDA0003304955460000027
的统计参数集合；
根据每个切片对应的终端参数隔离指数最小值对切片的无线资源需求进行调整，其中，对终端参数隔离指数最小值不满足终端QoS需求的切片按照预设的调整量提高无线资源需求，对终端参数隔离指数最小值超过终端QoS需求的切片按照预设的调整量减小无线资源需求。
2.根据权利要求1所述的一种网络切片无线资源需求管理方法，其特征在于，
所述终端的QoS需求参数包括瞬时参数，在每个预设的时隙窗口，计算每个切片服务的每个终端的所有瞬时参数的服务质量满足指数并从中选出服务质量满足指数最小值作为每个切片对应的终端瞬时参数隔离指数最小值，根据每个切片对应的终端瞬时参数隔离指数最小值对切片的无线资源需求进行调整。
3.根据权利要求2所述的一种网络切片无线资源需求管理方法，其特征在于，终端瞬时参数隔离指数最小值通过如下方式确定：
Figure FDA0003304955460000028
其中，
Figure FDA0003304955460000029
表示终端
Figure FDA00033049554600000210
第z个参数的QoS需求，
Figure FDA00033049554600000211
表示终端
Figure FDA00033049554600000212
的瞬时参数集合，
Figure FDA00033049554600000213
表示终端的QoS需求参数对应的服务质量满足指数，且：
Figure FDA0003304955460000031
其中，ε(x)表示x的期望，
Figure FDA0003304955460000032
和
Figure FDA0003304955460000033
是对应终端
Figure FDA0003304955460000034
的统计和瞬时性能，且：
Figure FDA0003304955460000035
其中JW表示每个时隙窗口包含的时隙个数，
Figure FDA0003304955460000036
为终端
Figure FDA0003304955460000037
在时隙j的性能。
4.根据权利要求3所述的一种网络切片无线资源需求管理方法，其特征在于，
在每个预设的时隙窗口，对切片的无线资源需求按照如下方式进行调整：
Figure FDA0003304955460000038
其中，
Figure FDA0003304955460000039
表示调整后的网络切片无线资源需求，
Figure FDA00033049554600000310
表示调整前的网络切片无线资源需求，Δrg表示本次调整量，且
Figure FDA00033049554600000311
其中，
Figure FDA00033049554600000312
指示网络切片g中终端的瞬时参数QoS需求满足情况，且
Figure FDA0003304955460000041
Figure FDA0003304955460000042
表示切片g的瞬时参数隔离指数的最小值，
5.根据权利要求4所述的一种网络切片无线资源需求管理方法，其特征在于，
切片瞬时参数隔离指数最小值通过如下方式确定：
Figure FDA0003304955460000043
其中，qg,z表示切片g第z个参数的SLA需求，所述SLA需求是指网络提供者承诺提供给网络切片的服务质量的满足情况，
Figure FDA0003304955460000044
表示切片g的瞬时参数集合，sg,z表示切片g瞬时参数需求满足指数，且：
Figure FDA0003304955460000045
其中，ε(x)表示x的期望，pg,z和pg,z,l是对应切片g的统计和瞬时性能，且：
Figure FDA0003304955460000046
其中JW表示每个时隙窗口包含的时隙个数，pg,z,j为切片g在时隙j的性能。
6.根据权利要求1所述的一种网络切片无线资源需求管理方法，其特征在于，
所述终端的QoS需求参数包括统计参数，在整个调度时间，计算每个切片服务的每个终端的所有统计参数的服务质量满足指数并从中选出服务质量满足指数最小值作为每个切片对应的终端统计参数隔离指数最小值，根据每个切片对应的终端统计参数隔离指数最小值对切片的无线资源需求调整。
7.根据权利要求6所述的一种网络切片无线资源需求管理方法，其特征在于，终端统计参数隔离指数最小值通过如下方式确定：
Figure FDA0003304955460000051
其中，
Figure FDA0003304955460000052
表示终端
Figure FDA0003304955460000053
第z个参数的QoS需求，
Figure FDA0003304955460000054
表示终端
Figure FDA0003304955460000055
的统计参数集合，
Figure FDA0003304955460000056
表示终端
Figure FDA0003304955460000057
的QoS需求参数对应的服务质量满足指数，且：
Figure FDA0003304955460000058
其中，
Figure FDA0003304955460000059
是对应终端
Figure FDA00033049554600000510
的统计性能。
8.根据权利要求7所述的一种网络切片无线资源需求管理方法，其特征在于，
在整个调度时间，对切片的无线资源需求按照如下方式进行调整：
Figure FDA00033049554600000511
其中，
Figure FDA00033049554600000512
表示调整后的网络切片无线资源需求，
Figure FDA00033049554600000513
表示调整前的网络切片无线资源需求，Δrg表示本次调整量，且
Figure FDA00033049554600000514
其中，
Figure FDA00033049554600000515
指示网络切片g中终端的统计参数QoS需求满足情况，且
Figure FDA0003304955460000061
Figure FDA0003304955460000062
表示切片g的统计参数隔离指数的最小值。
9.根据权利要求8所述的一种网络切片无线资源需求管理方法，其特征在于，
切片统计参数隔离指数最小值通过如下方式计算：
Figure FDA0003304955460000063
其中，qg,z表示切片g第z个参数的SLA需求，所述SLA需求是指网络提供者承诺提供给网络切片的服务质量的满足情况，，
Figure FDA0003304955460000064
表示切片g的统计参数集合，sg,z表示切片g统计参数需求满足指数，且：
Figure FDA0003304955460000065
其中，pg,z是对应切片g的统计性能。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上包含有计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以实现权利要求1至9任一所述方法的步骤。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备实现如权利要求1至9中任一所述方法的步骤。
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