雾无线接入网络中联合网络切片的资源分配方法

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:chm200630990203
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为了同时满足多种应用场景下业务对于差异化性能的需求,下一代移动通信提出了网络切片技术,通过将传统的物理网络虚拟化成多个按需定制的网络切片,从而服务于不同需求的业务场景。为了保障各网络切片能够正常运行,合理的资源分配是一个关键性问题。本文针对雾无线接入网络中联合网络切片的资源分配方法展开具体研究。首先,为了应对传统无线资源管理不能很好适应网络切片特性带来的诸多问题,本文提出了一种面向网络切片的统一资源管理架构,采用二层分配结构,有效缓解集中分配的处理压力;同时引入切片间资源调整机制,增强了资源分配的灵活度;最终基于该新型架构实现整个系统的资源管理效率提升。其次,随着网络边缘节点能力开放,为了解决接入网侧资源种类增加的问题,本文提出了将无线资源和计算资源进行联合分配的方法,为网络切片中用户提供更佳的性能服务,并建立了最小化系统能耗的优化问题。针对优化函数的非线性特性以及多变量耦合问题,所提算法利用拉格朗日部分放缩实现巧妙解耦并进行独立求解,最终获得联合分配下的最佳方案。仿真结果表明,与传统的单一资源优化分配相比,联合资源分配能有效提升网络切片的整体性能。最后,在不同类型网络切片共存场景中,为了提供不同切片中差异化性能满足的问题,本文针对高速率切片和低时延切片场景展开了具体讨论,提出了在保障高速率切片基本性能前提下,最小化低时延切片性能的资源分配方法。针对该非凸整数优化问题,所提算法将原问题进行拆分转化,分别利用匈牙利算法,线性整数规划,几何规划优化出各变量取值,然后循环迭代获得最终的收敛解。仿真结果显示,所提算法不仅能够实现快速收敛,而且获得的次优解性能与全局最优性能十分相近。本论文针对不同应用场景中网络切片的资源分配问题进行了讨论,为多种资源联合分配以及差异化性能满足等相关研究奠定了理论基础,同时也为网络切片的商业部署提供了实际保障。
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