[發明專利]一種具有eMBB和URLLC混合服務的異構網絡資源切片方法

有效

• 申請號: 202210261790.3
• 申請日: 2022-03-17
• 公開（公告）號: CN114340017B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 陳賡;邵睿;曾慶田;郭銀景;段華;徐先杰;張旭
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04;H04W72/08;G06N3/08
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

1.一種具有eMBB和URLLC混合服務的異構網絡資源切片方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1.在5G異構融合網絡區域內，構建由基站和基站用戶組成的異構融合網絡模型；

在構建的異構融合網絡模型中，有s個基站，共存在{1,…,N}的網絡切片列表，所有切片共享聚合帶寬W；用戶集U中包含M個用戶{u₁,u₂,…,u_m}，其中有m₁個eMBB用戶和m₂個URLLC用戶；用戶服務集O中包含eMBB和URLLC兩種服務；在當前時隙不同服務類型的用戶向基站請求資源時，基站將帶寬資源塊按需分配給各切片上的用戶；考慮網絡切片未服務的用戶的下行鏈路，令為網絡切片n上任一服務的用戶下行鏈路傳輸速率；其中，令和分別為eMBB和URLLC數據包的傳輸速率；令代表基站為任一切片分配的帶寬；其中，令和分別代表基站為eMBB切片和URLLC切片分配的帶寬；令為任一切片數據包傳輸數量；其中，令和分別為eMBB切片和URLLC切片的數據包傳輸數量；

S2.根據異構融合網絡模型建立最大化效用函數；具體過程為：

S201.計算網絡切片n上任一服務的用戶下行鏈路：

(1)

其中，是捕獲從基站到用戶的路徑損耗和陰影的平均信道增益，是基站發射功率，是單側噪聲頻譜密度；

S202.由Shannon理論得到網絡切片n未服務的用戶的下行鏈路傳輸速率：

(2)

其中，O代表eMBB和URLLC的用戶服務集，o代表eMBB和URLLC兩種服務的任意一種，N代表網絡切片總數，n代表任一切片且；

S203.計算傳輸速率的頻譜效率SE：

(3)

S204.令表示eMBB和URLLC服務集中任一服務數據包的傳輸數量，定義，時代表成功傳輸數據包，時代表丟失數據包；分別將eMBB和URLLC用戶數據包的丟包率定義為每種服務的用戶體驗質量QoE，如下：

(4)

S205.為每個切片分配帶寬資源塊來最大化模型效用函數F，該函數定義為不同服務的切片的SE和QoE的加權和；網絡切片中的帶寬分配問題定義如下：

(5)

其中，網絡切片中的帶寬分配問題滿足的條件如下：

(6)

(7)

(8)

(9)

其中，和表示SE和QoE的相對重要性；、分別是5G場景下eMBB和URLLC服務傳輸速率技術指標；

S3.采用DQN算法，對具有eMBB和URLLC混合服務的異構網絡資源切片，得到最佳資源調度分配方案；具體過程為：

S301.基站隨機選擇分配方案將帶寬資源分配給eMBB和URLLC用戶，并按照設置的調度原則進行帶寬資源塊的調用，結束調度后計算eMBB和URLLC數據包的傳輸數量作為初始狀態；

S302.基于DQN算法進行迭代訓練，每一次迭代都進行如下操作：基站根據DQN中的策略選擇一個帶寬分配動作，之后執行調度；按照公式(5)計算出模型的效用函數，同時根據獎勵機制計算獎勵函數reward；再次計算eMBB和URLLC數據包的傳輸數量作為下一狀態；將輸入DQN進行訓練，a是當前動作，r是獎勵值；

S303.經過預定次數的迭代，最終訓練出了性能良好的值函數網絡，從而得到最佳的帶寬資源分配方案。