[發(fā)明專利]一種異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源分配方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811233302.8
• 申請(qǐng)日: 2018-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109348486B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 霍如;鄂新華;劉江;黃韜;潘恬;楊帆;謝人超;張嬌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W24/02
• 分類號(hào): H04W24/02;H04W28/02;H04W28/18
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

本發(fā)明公開(kāi)一種異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源分配方法，通過(guò)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中部署一個(gè)控制器，該控制器通過(guò)Openflow協(xié)議與數(shù)據(jù)平面的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，來(lái)進(jìn)一步指導(dǎo)服務(wù)的接入和應(yīng)答。本發(fā)明主要通過(guò)觀測(cè)或感知到用戶需要使用哪類資源、當(dāng)前接入網(wǎng)資源的使用等情況，由控制器根據(jù)可觀測(cè)或感知到的部分當(dāng)前數(shù)據(jù)平面狀態(tài)來(lái)執(zhí)行接入選擇操作，并且要求這樣的選擇執(zhí)行后依然滿足異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的資源限制條件，通過(guò)執(zhí)行這個(gè)接入選擇動(dòng)作，可以讓用戶獲得一個(gè)最優(yōu)的性價(jià)比，即相對(duì)便宜公道的價(jià)格獲得到用戶體驗(yàn)更優(yōu)的資源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本領(lǐng)域，尤其涉及一種異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源分配方法。

背景技術(shù)

隨著物聯(lián)網(wǎng)、AR/VR等新興業(yè)務(wù)應(yīng)用的興起，終端用戶對(duì)于網(wǎng)絡(luò)能夠提供低時(shí)延的服務(wù)保證需求不斷增加。而隨著硬件技術(shù)的不斷發(fā)展，緩存和計(jì)算資源可以漸漸的在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)底層資源中得到部署，使得上層應(yīng)用可以得到更好的服務(wù)。

傳統(tǒng)的云數(shù)據(jù)中心可以為終端用戶提供強(qiáng)大的存儲(chǔ)和計(jì)算服務(wù)，以集中式的方式將大規(guī)模的服務(wù)器集群部署在固定位置，然而用戶如果需要使用這些云計(jì)算或者存儲(chǔ)資源，則需要向這個(gè)固定位置的云數(shù)據(jù)中心發(fā)起請(qǐng)求獲得服務(wù)，這就要經(jīng)過(guò)骨干網(wǎng)傳輸后云端才能進(jìn)行服務(wù)。但是經(jīng)由骨干網(wǎng)傳輸會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的傳輸時(shí)延，這對(duì)于新興業(yè)務(wù)應(yīng)用低時(shí)延的需求不能得到保證。

因此為了保證業(yè)務(wù)低時(shí)延的要求，目前有一種大膽的設(shè)計(jì)，核心思想是將數(shù)據(jù)中心邊緣化，即將存儲(chǔ)、計(jì)算等能力部署在網(wǎng)絡(luò)的邊緣。在異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)邊緣指的是異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)，即移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)基站、WiFi網(wǎng)絡(luò)的路由器和WiMax網(wǎng)絡(luò)的路由器。數(shù)據(jù)中心邊緣化也就是在這些無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)處部署具有緩存能力和計(jì)算能力的服務(wù)器，從而，當(dāng)用戶需要使用計(jì)算或者存儲(chǔ)資源時(shí)，無(wú)需再向源端云發(fā)出請(qǐng)求，在異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入側(cè)就可以得到服務(wù)。對(duì)于這種數(shù)據(jù)中心邊緣化的想法，目前都還處于架構(gòu)設(shè)計(jì)的階段，關(guān)于資源分配方面并沒(méi)有相關(guān)的研究和設(shè)計(jì)。而面臨多種資源選擇的情況下，如何分配這些異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源成為一個(gè)值得研究的方向。

目前關(guān)于這種在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)邊緣部署緩存能力和計(jì)算能力的研究還處于架構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用的階段，而面對(duì)不同類型的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信能力、異構(gòu)部署的存儲(chǔ)能力和計(jì)算能力還沒(méi)有關(guān)于資源選擇的研究和方法。盡管由于設(shè)備材料的不斷提升，網(wǎng)絡(luò)的通信帶寬不斷增大、服務(wù)器的處理能力不斷增強(qiáng)、存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)空間越來(lái)越大，但是與此同時(shí)用戶數(shù)量也在呈指數(shù)級(jí)的增長(zhǎng)、各種類型的應(yīng)用也層出不窮，設(shè)備材料的能力增長(zhǎng)相對(duì)于需求量永遠(yuǎn)還都是相對(duì)有限的。因此，對(duì)于這種新型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)架構(gòu)，如何更好的為用戶做出資源選擇、設(shè)計(jì)合理最優(yōu)的資源分配方法成為新型網(wǎng)絡(luò)研究必不可少的一部分。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要考慮了在異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入側(cè)新增部署了計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源的情況下，如何為用戶選擇去接入何種無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的何種資源。如果采用不作為的方法，即按照現(xiàn)有僅對(duì)無(wú)線接入通信資源的選擇方法，則是隨機(jī)按照信號(hào)的強(qiáng)弱選擇接入，相同的方法應(yīng)用于新型的異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，如有WiFi網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)最強(qiáng)，則會(huì)導(dǎo)致所有的用戶都接入到WiFi網(wǎng)絡(luò)，使用其帶寬、存儲(chǔ)和計(jì)算資源，結(jié)果就是WiFi網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力供不應(yīng)求，而其他異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的資源則處于空閑狀態(tài)，極大的浪費(fèi)了資源的有效利用。因此，本發(fā)明通過(guò)對(duì)底層資源的部分感知，通過(guò)軟件定義的方式，來(lái)對(duì)底層資源進(jìn)行統(tǒng)一管控，進(jìn)而進(jìn)行資源優(yōu)化分配，使得用戶的服務(wù)體驗(yàn)都得到很好的保證，并且保證各種異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的QoS約束條件。

本發(fā)明的有益效果如下：

1.本發(fā)明提出了在異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中通過(guò)使用集中控制器來(lái)監(jiān)管異構(gòu)的無(wú)線帶寬資源、計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源，控制無(wú)線用戶對(duì)于不同資源的接入，并保證用戶可以以合理的價(jià)格享受更好的用戶體驗(yàn)。

2.本發(fā)明使用一種部分可觀測(cè)的決策過(guò)程來(lái)制定集中控制器做出無(wú)線用戶接入決策，該種決策算法主要根據(jù)可觀測(cè)或感知到的資源使用情況、用戶行為分析等要素，來(lái)對(duì)不同的用戶接入做出相應(yīng)動(dòng)作，以獲得最佳收益。