[發明專利]一種基于虛擬子網的資源分配和業務接入控制方法

有效

• 申請號: 201710268620.7
• 申請日: 2017-04-23
• 公開（公告）號: CN107172710B
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 盧小峰;韓叢端;劉博文;趙丹萍;李凱;張海林
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04;H04L12/46;H04L12/927
• 代理公司: 61227 西安長和專利代理有限公司
• 代理人: 黃偉洪<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種基于虛擬子網的資源分配和業務接入控制方法，其特征在于，所述基于虛擬子網的資源分配和業務接入控制方法首先MAC層初始化實現用戶業務流策略集合，計算等效帶寬信息，然后統計各用戶帶有QoS特性的等效帶寬請求，通過等效帶寬請求構建物理層資源分配矩陣，利用分支定界法求解子信道的分配矩陣，然后計算QoS指數和等效容量信息，通過等效容量構建MAC層業務接入矩陣，利用梯度迭代求解算法最大化MAC層效用函數，得到虛擬網服務用戶業務流鏈路分割變量和業務接入變量。

2.如權利要求1所述的基于虛擬子網的資源分配和業務接入控制方法，其特征在于，所述基于虛擬子網的資源分配和業務接入控制方法包括：

1)給定k個用戶在第s個虛擬網內的業務流的QoS特性其中，代表MAC層k個用戶在第s個虛擬網內的業務流的到達率，表示第s個虛擬網能容忍的最大時延，表示時延中斷概率；

2)令初始迭代次數i＝0，將MAC層各虛擬網中用戶業務流的策略集合內所有元素初始化為1，其中為一個二值變量，表示第k個用戶在第s個虛擬網內的業務流的接入情況，f_s,k表示第k個用戶在第s個虛擬網內的業務流，k是1到K之間的正整數，K為用戶個數，s是1到S之間的正整數，S為虛擬網個數；

3)獲取等效容量信息

4)物理層建立資源分配模型；

5)獲取等效容量信息

6)MAC層建立業務接入模型；

7)判斷業務接入變量Y⁽ⁿ⁾是否等于Y^(n-1)，如果等于，則找到了最優的業務接入矩陣，否則，令i的值增加1，返回步驟4)。

3.如權利要求2所述的基于虛擬子網的資源分配和業務接入控制方法，其特征在于，所述步驟3)進一步包括：

3a)根據用戶業務流的接入策略計算初始排隊服務過程中第k條鏈路上的業務需求，其中代表MAC層k個用戶在第s個虛擬網內的業務流的到達率，同時獲得初始時刻第k個用戶的業務服務速率其中E[R_n,k]表示第k個用戶分配到第n個資源塊時的信道容量均值，其中n是1到N之間的正整數，N為資源塊的個數；

3b)通過第k個用戶的業務服務速率和業務需求計算初始時刻滿足中端時延概率約束的QoS指數通過和計算等效容量令i的值增加1。

4.權利要求2所述的基于虛擬子網的資源分配和業務接入控制方法，其特征在于，所述步驟4)進一步包括：

4a)計算當前MAC層向物理層提出帶有QoS特性的等效帶寬請求

4b)物理層根據帶有QoS特性的等效帶寬請求建立目標函數：

其中，表示物理層第k個鏈路的目標函數，上標PHY代表物理層，E[R_w,k]表示一個調度時隙內的容量均值，表示信道分配變量。

5.如權利要求4所述的基于虛擬子網的資源分配和業務接入控制方法，其特征在于，所述目標函數共有三條約束：

第一條約束，是要求每條信道只分配給一條物理鏈路使用；

第二條約束，是要求每條物理鏈路上分配到一種分配模式用于傳遞信息；

第三條約束，是要求信道分配變量為0-1的二值變量。

6.如權利要求2所述的基于虛擬子網的資源分配和業務接入控制方法，其特征在于，所述步驟5)進一步包括：

5a)根據I_w,k計算各個鏈路分配到的資源重新計算滿足中端時延概率約束的QoS指數I_w,k表示信道分配變量；k表示鏈路的數量；

5b)根據QoS指數和鏈路分割變量計算等效容量

7.如權利要求2所述的基于虛擬子網的資源分配和業務接入控制方法，其特征在于，所述步驟6)進一步包括：

6a)MAC層根據等效容量構建第s個虛擬網的效用函數：

其中代表MAC層第s個虛擬網的效用函數，β表示需求對服務價格的影響參數；

6b)MAC層利用梯度迭代求解算法最大化MAC層效用函數，得到業務接入變量矩陣Y⁽ⁱ⁾。