本發(fā)明涉及無線通信技術(shù),尤其涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)切片的無線資源分配方法。
背景技術(shù):
近年來,各種新技術(shù)、新業(yè)務(wù)的不斷涌現(xiàn)對無線接入網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生了更高的要求。例如,虛擬現(xiàn)實(virtualreality,簡稱vr)技術(shù)需要更低的時延,無人駕駛汽車技術(shù)需要網(wǎng)絡(luò)提供更高的可靠性。為了滿足這些差異化的需求,運營商傳統(tǒng)的做法是為每種業(yè)務(wù)購置專門的軟硬件設(shè)備,然而,該做法會帶來高昂的成本,并且會使網(wǎng)絡(luò)維護(hù)變得異常復(fù)雜。
為了解決上述問題,基于網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(networkfunctionvirtualization,簡稱nfv)和軟件定義網(wǎng)絡(luò)(softwaredefinednetwork,簡稱sdn)的網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)應(yīng)運而生。具體地,一個物理網(wǎng)絡(luò)可以被劃分成多個切片,每個切片可以被視為一個為某個業(yè)務(wù)或場景專門定制的虛擬網(wǎng)絡(luò)。通過給每個切片靈活地配置服務(wù)節(jié)點、幀結(jié)構(gòu)和協(xié)議棧等,可以實現(xiàn)對多樣化業(yè)務(wù)場景的有效支撐。但是網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)也存在一系列亟待解決的問題,例如多個具有差異化性能需求的切片共存會使資源分配變得更加困難。
目前,業(yè)界主流的資源分配方法為:通過一個集中無線資源管理器收集全局信息,例如全局信道狀態(tài)信息(channelstateinformation,簡稱csi),并根據(jù)全局信息直接為各個切片的終端設(shè)備分配資源。雖然,該資源分配方法具有不錯的效果,但是由于信道環(huán)境的時變、終端設(shè)備移動性等,使得集中無線資源管理器需要頻繁地收集最新全局信息進(jìn)行及時的資源調(diào)整,會給集中無線資源管理器帶來巨大壓力,并且網(wǎng)絡(luò)中的終端設(shè)備數(shù)量較多時,給每個終端設(shè)備分配具體的資源也會給集中無線資源管理器帶來較大的計算負(fù)擔(dān)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種基于網(wǎng)絡(luò)切片的無線資源分配方法,以降低集中無線資源管理器的負(fù)載壓力。
本發(fā)明第一方面提供一種基于網(wǎng)絡(luò)切片的無線資源分配方法,包括:
集中無線資源管理器按照周期t1,周期性地根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中各切片的資源需求、優(yōu)先級和空間位置為所述網(wǎng)絡(luò)中的各切片分配無線資源;
所述集中無線資源管理器將為各切片分配的無線資源的信息發(fā)送給各切片的無線資源管理器。
可選的,所述集中無線資源管理器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中各切片的資源需求、優(yōu)先級和空間位置為各切片分配無線資源,包括:
所述集中無線資源管理器將所述網(wǎng)絡(luò)的無線資源分為專用無線資源池和共享無線資源池;
所述集中無線資源管理器按照各切片的優(yōu)先級從高到低的順序,將所述專用無線資源池中的無線資源依次分配給各切片,直到所述專用無線資源池為空或所述各切片的資源需求得到滿足,則結(jié)束所述專用無線資源池的資源分配。
可選的,當(dāng)所述專用無線資源池為空,且還有切片的資源需求沒有得到滿足時,所述方法還包括:
所述集中無線資源管理器根據(jù)各切片的空間位置,將所述共享無線資源池中的無線資源分配給資源需求沒有得到滿足的切片,直到所述共享無線資源池為空或者所有切片的資源需求均得到滿足,則結(jié)束所述共享無線資源池的資源分配,其中,分配了相同共享無線資源的切片之間的距離要大于預(yù)設(shè)的第一距離閾值。
可選的,所述方法還包括:
所述集中無線資源管理器接收各切片上報的身份信息,切片的身份信息用于指示切片為資源受益切片或資源貢獻(xiàn)切片;
當(dāng)各切片中包括資源受益切片和資源貢獻(xiàn)切片時,所述集中無線資源管理器向各資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器發(fā)送協(xié)商過程開始消息以及所有資源受益切片的資源管理器的信息;
當(dāng)所述集中無線資源管理器在預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有接收到任意一個資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器發(fā)送的協(xié)商未結(jié)束指示信息,則確定協(xié)商過程結(jié)束;
所述集中無線資源管理器向所有資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器和所有資源受益切片的資源管理器發(fā)送協(xié)商結(jié)束消息;
所述集中無線資源管理器接收所有資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器和所有資源受益切片的資源管理器發(fā)送的確認(rèn)ack消息;
所述集中無線資源管理器向所有資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器和所有資源受益切片的資源管理器發(fā)送共享確認(rèn)消息,所述共享確認(rèn)消息用于通知所有資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器和所有資源受益切片的資源管理器開始資源共享。
本發(fā)明第二方面提供一種基于網(wǎng)絡(luò)切片的無線資源分配方法,包括:
切片的無線資源管理器按照t1周期,周期性接收集中無線資源管理器為所述切片分配的無線資源的信息;
所述切片的無線資源管理器根據(jù)所述切片內(nèi)各終端設(shè)備的優(yōu)先級和資源需求,將所述無線資源分配給所述切片內(nèi)的各終端設(shè)備。
可選的,所述方法還包括:
在每個t1周期內(nèi),所述切片的無線資源管理器按照t2周期,周期性與網(wǎng)絡(luò)中的其他切片的無線資源管理器進(jìn)行配對,并與配對成功的切片進(jìn)行資源共享,其中,t1=n1*t2,n1為大于的整數(shù)。
可選的,所述切片的無線資源管理器按照t2周期,周期性與網(wǎng)絡(luò)中的其他切片的無線資源管理器進(jìn)行配對,并與配對成功的切片進(jìn)行資源共享,包括:
所述切片的無線資源管理器獲取所述切片內(nèi)各終端設(shè)備的資源需求滿足信息和平均干擾信息;
當(dāng)所述切片內(nèi)有終端設(shè)備的資源需求沒有得到滿足時,所述切片的無線資源管理器確定所述切片為資源受益切片;
當(dāng)所述切片內(nèi)的所有終端設(shè)備的資源需求均得到滿足,且所述切片內(nèi)的平均干擾低于預(yù)設(shè)的第一干擾閾值時,所述切片的無線資源管理器確定所述切片為資源貢獻(xiàn)切片;
所述切片的無線資源管理器將所述切片的身份信息發(fā)送給所述集中無線資源管理器,所述切片的身份信息為資源受益切片或資源貢獻(xiàn)切片;
所述切片的無線資源管理器根據(jù)所述切片的身份信息,與網(wǎng)絡(luò)中的其他切片的無線資源管理器進(jìn)行配對,配對成功的兩個切片由一個資源受益切片和一個資源貢獻(xiàn)切片組成;
所述切片的無線資源管理器根據(jù)配對結(jié)果進(jìn)行資源共享。
可選的,所述切片的無線資源管理器根據(jù)所述切片的身份信息,與網(wǎng)絡(luò)中的其他切片的無線資源管理器進(jìn)行配對,包括:
當(dāng)所述切片為資源貢獻(xiàn)切片時,所述切片的資源管理器接收所述集中無線資源管理器發(fā)送的資源協(xié)商開始消息以及所述網(wǎng)絡(luò)中的各資源受益切片的資源管理器的信息;
所述切片的資源管理器根據(jù)所述各資源受益切片的無線資源管理器的信息分別向所述各資源受益切片的無線資源管理器發(fā)送共享信息,所述共享信息包括所述切片的身份信息、可貢獻(xiàn)資源的數(shù)量信息和所述切片內(nèi)的平均干擾信息,其中,可貢獻(xiàn)資源為共享資源;
所述切片的無線資源管理器接收所述各資源受益切片中的至少一個資源受益切片的無線資源管理器發(fā)送的資源共享請求消息,所述資源共享請求消息中包括資源受益切片需要的無線資源的數(shù)量信息和采用的最大發(fā)射功率的信息;
所述切片的無線資源管理器根據(jù)各共享請求消息中包括的最大發(fā)射功率信息接受一個資源受益切片的共享請求,或者,拒絕所有資源受益切片的共享請求;
所述切片的無線資源管理器向共享請求被接受的資源受益切片的無線資源管理器發(fā)送共享允許消息,并且,向共享請求被拒絕的資源受益切片的無線資源管理器發(fā)送共享拒絕消息;
當(dāng)所述切片的無線資源管理器拒絕了至少一個資源受益切片的共享請求時,所述切片的無線資源管理器向所述集中無線資源管理器發(fā)送協(xié)商未結(jié)束指示信息。
可選的,所述切片的無線資源管理器根據(jù)所述切片的身份信息,與網(wǎng)絡(luò)中的其他切片的無線資源管理器進(jìn)行配對,包括:
當(dāng)所述切片為資源受益切片時,所述切片的無線資源管理器接收所述網(wǎng)絡(luò)的各資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器發(fā)送的共享信息,所述共享信息包括資源貢獻(xiàn)切片的身份信息、可貢獻(xiàn)資源的數(shù)量信息和資源貢獻(xiàn)切片內(nèi)的平均干擾信息,其中,可貢獻(xiàn)的資源為共享資源;
所述切片的無線資源管理器根據(jù)所述切片需要的無線資源數(shù)量和所述各資源貢獻(xiàn)切片可貢獻(xiàn)資源的數(shù)量,確定滿足所述切片的資源需求的所有目標(biāo)資源貢獻(xiàn)切片;
所述切片的無線資源管理器根據(jù)各目標(biāo)資源貢獻(xiàn)切片的平均干擾從小到大的順序,生成資源貢獻(xiàn)切片列表;
執(zhí)行如下資源共享協(xié)商流程:
所述切片的無線資源管理器向所述資源貢獻(xiàn)切片列表中的第一個資源貢獻(xiàn)切片發(fā)送資源共享請求消息,所述資源共享請求消息中包括所述切片需要的無線資源的數(shù)量信息和采用的最大發(fā)射功率的信息;
所述切片的無線資源管理器接收所述資源貢獻(xiàn)切片列表中的第一個資源貢獻(xiàn)切片發(fā)送的共享允許消息或共享拒絕消息;
當(dāng)所述切片的無線資源管理器接收到共享允許消息時,所述切片的無線資源管理器確定所述切片與所述資源貢獻(xiàn)切片列表中的第一個資源貢獻(xiàn)切片配對成功;
當(dāng)所述切片的無線資源管理器接收到共享拒絕消息時,所述切片的無線資源管理器判斷所述最大發(fā)射功率減去預(yù)設(shè)步長后的發(fā)射功率是否大于所述切片的功率門限值;
當(dāng)所述最大發(fā)射功率減去預(yù)設(shè)步長后的發(fā)射功率大于所述切片的功率門限時,所述切片的無線資源管理器保持所述資源貢獻(xiàn)切片列表不變,將所述切片使用的最大發(fā)射功率更新為減去預(yù)設(shè)步長后的發(fā)射功率;
當(dāng)所述最大發(fā)射功率減去預(yù)設(shè)步長后的發(fā)射功率小于或等于所述切片的功率門限值時,所述切片的無線資源管理器將所述最大發(fā)射功率設(shè)為初始值,并從所述資源貢獻(xiàn)切片列表中刪除第一個資源貢獻(xiàn)切片,以更新所述資源貢獻(xiàn)切片列表。
所述切片的無線資源管理器根據(jù)更新后的資源貢獻(xiàn)切片列表或者更新后的最大發(fā)射功率重復(fù)執(zhí)行上述資源共享協(xié)商流程,直至滿足共享結(jié)束條件,則結(jié)束所述資源共享協(xié)商流程。
可選的,當(dāng)所述切片為資源貢獻(xiàn)切片時,所述切片的無線資源管理器根據(jù)配對結(jié)果進(jìn)行資源共享,包括:
所述切片的無線資源管理器接收所述集中無線資源管理器發(fā)送的資源協(xié)商結(jié)束消息;
所述切片的無線資源管理器向所述集中無線資源管理器發(fā)送確認(rèn)ack消息;
所述切片的無線資源管理器接收所述集中無線資源管理器發(fā)送的共享確認(rèn)消息,所述共享確認(rèn)消息用于通知所述切片的無線資源管理器開始共享資源;
所述切片的無線資源管理器向配對成功的資源受益切片的無線資源管理器發(fā)送可貢獻(xiàn)的共享資源的信息。
可選的,當(dāng)所述切片為資源受益切片時,所述切片的無線資源管理器根據(jù)配對結(jié)果進(jìn)行資源共享,包括:
所述切片的無線資源管理器接收所述集中無線資源管理器發(fā)送的協(xié)商結(jié)束消息;
所述切片的無線資源管理器向所述集中無線資源管理器發(fā)送確認(rèn)ack消息;
所述切片的無線資源管理器接收所述集中無線資源管理器發(fā)送的共享確認(rèn)消息,所述共享確認(rèn)消息用于通知所述無線資源管理器開始共享資源;
所述切片的無線資源管理器接收配對成功的資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器發(fā)送的可貢獻(xiàn)的共享資源的信息;
所述切片的無線資源管理器將配對成功的資源貢獻(xiàn)切片貢獻(xiàn)的共享資源分配給資源需求未得到滿足的終端設(shè)備,并將協(xié)商得到的最大發(fā)射功率的信息發(fā)送給資源需求未得到滿足的終端設(shè)備。
可選的,當(dāng)所述切片為資源貢獻(xiàn)切片時,所述方法還包括:
在每個t2周期內(nèi),所述切片的無線資源管理器按照t3周期,周期性根據(jù)所述切片內(nèi)終端設(shè)備的資源需求滿足信息、資源使用信息和資源干擾信息,對所述切片的資源池中的共享資源和專用資源的比例進(jìn)行調(diào)整,其中,t2=n2*t3,n2為大于1的整數(shù)。
可選的,所述方法根據(jù)所述切片內(nèi)終端設(shè)備的資源需求滿足信息、資源使用信息和資源干擾信息,對所述切片的資源池中的共享資源池和專用資源池的比例進(jìn)行調(diào)整,包括:
當(dāng)所述切片為資源貢獻(xiàn)切片,所述切片內(nèi)的所有終端設(shè)備的資源需求均得到滿足,且所述專用資源池中存在未被使用的專用資源時,所述切片的無線資源管理器將所述未被使用的專用資源中的部分或全部分配給所述共享資源池。
可選的,根據(jù)所述切片內(nèi)終端設(shè)備的資源需求滿足信息、資源使用信息和資源干擾信息,對所述切片的資源池中的共享資源池和專用資源池的比例進(jìn)行調(diào)整,包括:
當(dāng)所述切片為資源貢獻(xiàn)切片,所述切片內(nèi)的所有終端設(shè)備的資源需求均得到滿足,但所述共享資源池中的共享資源的干擾大于第二干擾閾值時,所述切片的無線資源管理器將所述專用資源池中的部分專用資源分配給所述共享資源池。
可選的,根據(jù)所述切片內(nèi)終端設(shè)備的資源需求滿足信息、資源使用信息和資源干擾信息,對所述切片的資源池中的共享資源池和專用資源池的比例進(jìn)行調(diào)整,包括:
當(dāng)所述切片為資源貢獻(xiàn)切片,且所述切片內(nèi)的部分終端設(shè)備的資源需求沒得到滿足時,所述切片的無線資源管理器收回共享給資源受益切片的共享資源,并將收回的共享資源分配給所述專用資源池。
可選的,在每個t3周期內(nèi),所述切片的無線資源管理器按照t4周期,周期性為所述切片內(nèi)的終端設(shè)備重新分配無線資源,其中,t3=n3*t4,n3為大于1的整數(shù)。
可選的,為所述切片內(nèi)的終端設(shè)備重新分配無線資源,包括:
所述切片的無線資源管理器根據(jù)所述切片內(nèi)的終端設(shè)備當(dāng)前的優(yōu)先級信息和/或資源需求滿足信息為所述切片內(nèi)的終端設(shè)備重新分配無線資源。
本發(fā)明第三方面提供一種集中無線資源管理器,包括:
處理模塊,用于按照周期t1,周期性地根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中各切片的資源需求、優(yōu)先級和空間位置為所述網(wǎng)絡(luò)中的各切片分配無線資源;
發(fā)送模塊,用于將為各切片分配的無線資源的信息發(fā)送給各切片的無線資源管理器。
可選的,所述處理模塊具體用于:
將所述網(wǎng)絡(luò)的無線資源分為專用無線資源池和共享無線資源池;
按照各切片的優(yōu)先級從高到低的順序,將所述專用無線資源池中的無線資源依次分配給各切片,直到所述專用無線資源池為空或所述各切片的資源需求得到滿足,則結(jié)束所述專用無線資源池的資源分配。
可選的,當(dāng)所述專用無線資源池為空,且還有切片的資源需求沒有得到滿足時,所述處理模塊還用于:
根據(jù)各切片的空間位置,將所述共享無線資源池中的無線資源分配給資源需求沒有得到滿足的切片,直到所述共享無線資源池為空或者所有切片的資源需求均得到滿足,則結(jié)束所述共享無線資源池的資源分配,其中,分配了相同共享無線資源的切片之間的距離要大于預(yù)設(shè)的第一距離閾值。
可選的,所述集中無線資源管理器還包括:
接收模塊,用于接收各切片上報的身份信息,切片的身份信息用于指示切片為資源受益切片或資源貢獻(xiàn)切片;
所述發(fā)送模塊,還用于當(dāng)各切片中包括資源受益切片和資源貢獻(xiàn)切片時,向各資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器發(fā)送協(xié)商過程開始消息以及所有資源受益切片的資源管理器的信息;
所述處理模塊,還用于當(dāng)所述集中無線資源管理器在預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有接收到任意一個資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器發(fā)送的協(xié)商未結(jié)束指示信息,確定協(xié)商過程結(jié)束;
所述發(fā)送模塊,還用于向所有資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器和所有資源受益切片的資源管理器發(fā)送協(xié)商結(jié)束消息;
所述接收模塊,還用于接收所有資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器和所有資源受益切片的資源管理器發(fā)送的確認(rèn)ack消息;
所述發(fā)送模塊,還用于向所有資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器和所有資源受益切片的資源管理器發(fā)送共享確認(rèn)消息,所述共享確認(rèn)消息用于通知所有資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器和所有資源受益切片的資源管理器開始資源共享。
本發(fā)明第四方面提供一種切片的無線資源管理器,包括:
接收模塊,用于按照t1周期,周期性接收集中無線資源管理器為所述切片分配的無線資源的信息;
處理模塊,用于根據(jù)所述切片內(nèi)各終端設(shè)備的優(yōu)先級和資源需求,將所述無線資源分配給所述切片內(nèi)的各終端設(shè)備。
可選的,所述處理模塊還用于:
在每個t1周期內(nèi),按照t2周期周期性與網(wǎng)絡(luò)中的其他切片的無線資源管理器進(jìn)行配對,并與配對成功的切片進(jìn)行資源共享,其中,t1=n1*t2,n1為大于1的整數(shù)。
可選的,所述處理模塊具體用于:
獲取所述切片內(nèi)各終端設(shè)備的資源需求滿足信息和平均干擾信息;
當(dāng)所述切片內(nèi)有終端設(shè)備的資源需求沒有得到滿足時,確定所述切片為資源受益切片;
當(dāng)所述切片內(nèi)的所有終端設(shè)備的資源需求均得到滿足,且所述切片內(nèi)的平均干擾低于預(yù)設(shè)的第一干擾閾值時,確定所述切片為資源貢獻(xiàn)切片;
根據(jù)所述切片的身份信息,與網(wǎng)絡(luò)中的其他切片的無線資源管理器進(jìn)行配對,配對成功的兩個切片由一個資源受益切片和一個資源貢獻(xiàn)切片組成;
根據(jù)配對結(jié)果進(jìn)行資源共享;
所述切片的無線資源管理器,還包括發(fā)送模塊,發(fā)送模塊用于將所述切片的身份信息發(fā)送給所述集中無線資源管理器,所述切片的身份信息為資源受益切片或資源貢獻(xiàn)切片。
可選的,當(dāng)所述切片為資源貢獻(xiàn)切片時,所述接收模塊,還用于接收所述集中無線資源管理器發(fā)送的資源協(xié)商開始消息以及所述網(wǎng)絡(luò)中的各資源受益切片的資源管理器的信息;
所述發(fā)送模塊,還用于根據(jù)所述各資源受益切片的無線資源管理器的信息分別向所述各資源受益切片的無線資源管理器發(fā)送共享信息,所述共享信息包括所述切片的身份信息、可貢獻(xiàn)資源的數(shù)量信息和所述切片內(nèi)的平均干擾信息,其中,可貢獻(xiàn)資源為共享資源;
所述接收模塊,還用于所述切片的無線資源管理器接收所述各資源受益切片中的至少一個資源受益切片的無線資源管理器發(fā)送的資源共享請求消息,所述資源共享請求消息中包括資源受益切片需要的無線資源的數(shù)量信息和采用的最大發(fā)射功率的信息;
所述處理模塊具體用于:根據(jù)各共享請求消息中包括的最大發(fā)射功率信息接受一個資源受益切片的共享請求,或者,拒絕所有資源受益切片的共享請求;
所述發(fā)送模塊,還用于向共享請求被接受的資源受益切片的無線資源管理器發(fā)送共享允許消息,并且,向共享請求被拒絕的資源受益切片的無線資源管理器發(fā)送共享拒絕消息;當(dāng)所述切片的無線資源管理器拒絕了至少一個資源受益切片的共享請求時,向所述集中無線資源管理器發(fā)送協(xié)商未結(jié)束指示信息。
可選的,當(dāng)所述切片為資源受益切片時,所述接收模塊,還用于接收所述網(wǎng)絡(luò)的各資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器發(fā)送的共享信息,所述共享信息包括資源貢獻(xiàn)切片的身份信息、可貢獻(xiàn)資源的數(shù)量信息和資源貢獻(xiàn)切片內(nèi)的平均干擾信息,其中,可貢獻(xiàn)資源為共享資源;
所述處理模塊具體用于:根據(jù)所述切片需要的無線資源數(shù)量和所述各資源貢獻(xiàn)切片可貢獻(xiàn)資源的數(shù)量,確定滿足所述切片的資源需求的所有目標(biāo)資源貢獻(xiàn)切片;
根據(jù)各目標(biāo)資源貢獻(xiàn)切片的平均干擾從小到大的順序,生成資源貢獻(xiàn)切片列表;
執(zhí)行如下資源共享協(xié)商流程:
向所述資源貢獻(xiàn)切片列表中的第一個資源貢獻(xiàn)切片發(fā)送資源共享請求消息,所述資源共享請求消息中包括所述切片需要的無線資源的數(shù)量信息和采用的最大發(fā)射功率的信息;
通過接收模塊接收所述資源貢獻(xiàn)切片列表中的第一個資源貢獻(xiàn)切片發(fā)送的共享允許消息或共享拒絕消息;
當(dāng)所述切片的無線資源管理器接收到共享允許消息時,確定所述切片與所述資源貢獻(xiàn)切片列表中的第一個資源貢獻(xiàn)切片配對成功;
當(dāng)所述切片的無線資源管理器接收到共享拒絕消息時,判斷所述最大發(fā)射功率減去預(yù)設(shè)步長后的發(fā)射功率是否大于所述切片的功率門限;
當(dāng)所述最大發(fā)射功率減去預(yù)設(shè)步長后的發(fā)射功率大于所述切片的功率門限時,保持所述資源貢獻(xiàn)切片列表不變,將所述切片使用的最大發(fā)射功率更新為減去預(yù)設(shè)步長后的發(fā)射功率;
當(dāng)所述最大發(fā)射功率減去預(yù)設(shè)步長后的發(fā)射功率小于或等于所述切片的功率門限時,將所述最大發(fā)射功率設(shè)為初始值,并從所述資源貢獻(xiàn)切片列表中刪除第一個資源貢獻(xiàn)切片,以更新所述資源貢獻(xiàn)切片列表。
根據(jù)更新后的資源貢獻(xiàn)切片列表或者更新后的最大發(fā)射功率重復(fù)執(zhí)行上述資源共享協(xié)商流程,直至滿足共享結(jié)束條件,則結(jié)束所述資源共享協(xié)商流程。
可選的,當(dāng)所述切片為資源貢獻(xiàn)切片時,所述接收模塊,還用于接收所述集中無線資源管理器發(fā)送的資源協(xié)商結(jié)束消息;
所述發(fā)送模塊,還用于向所述集中無線資源管理器發(fā)送確認(rèn)ack消息;
所述接收模塊,還用于接收所述集中無線資源管理器發(fā)送的共享確認(rèn)消息,所述共享確認(rèn)消息用于通知所述切片的無線資源管理器開始共享資源;
所述發(fā)送模塊,還用于向配對成功的資源受益切片的無線資源管理器發(fā)送可貢獻(xiàn)的共享資源的信息。
可選的,當(dāng)所述切片為資源受益切片時,所述接收模塊,還用于接收所述集中無線資源管理器發(fā)送的協(xié)商結(jié)束消息;
所述發(fā)送模塊,還用于向所述集中無線資源管理器發(fā)送確認(rèn)ack消息;
所述接收模塊,還用于接收所述集中無線資源管理器發(fā)送的共享確認(rèn)消息,所述共享確認(rèn)消息用于通知所述無線資源管理器開始共享資源;
所述接收模塊,還用于接收配對成功的資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器發(fā)送的可貢獻(xiàn)的共享資源的信息;
所述處理模塊具體用于:將配對成功的資源貢獻(xiàn)切片貢獻(xiàn)的共享資源分配給資源需求未得到滿足的終端設(shè)備;
所述發(fā)送模塊,還用于將協(xié)商得到的最大發(fā)射功率的信息發(fā)送給資源需求未得到滿足的終端設(shè)備。
可選的,當(dāng)所述切片為資源貢獻(xiàn)切片時,所述處理模塊還用于:在每個t2周期內(nèi),按照t3周期,周期性根據(jù)所述切片內(nèi)終端設(shè)備的資源需求滿足信息、資源使用信息和資源干擾信息,對所述切片的資源池中的共享資源和專用資源的比例進(jìn)行調(diào)整,其中,t2=n2*t3,n2為大于1的整數(shù)。
可選的,所述處理模塊具體用于:當(dāng)所述切片為資源貢獻(xiàn)切片,所述切片內(nèi)的所有終端設(shè)備的資源需求均得到滿足,且所述專用資源池中存在未被使用的專用資源時,將所述未被使用的專用資源中的部分或全部分配給所述共享資源池。
可選的,所述處理模塊具體用于:當(dāng)所述切片為資源貢獻(xiàn)切片,所述切片內(nèi)的所有終端設(shè)備的資源需求均得到滿足,但所述共享資源池中的共享資源的干擾大于第二干擾閾值時,將所述專用資源池中的部分專用資源分配給所述共享資源池。
可選的,所述處理模塊具體用于:當(dāng)所述切片為資源貢獻(xiàn)切片,且所述切片內(nèi)的部分終端設(shè)備的資源需求沒得到滿足時,收回共享給資源受益切片的共享資源,并將收回的共享資源分配給所述專用資源池。
可選的,所述處理模塊還用于:在每個t3周期內(nèi),按照t4周期,周期性為所述切片內(nèi)的終端設(shè)備重新分配無線資源,其中,t3=n3*t4,n3為大于1的整數(shù)。
可選的,所述處理模塊具體用于:根據(jù)所述切片內(nèi)的終端設(shè)備當(dāng)前的優(yōu)先級信息和/或資源需求滿足信息為所述切片內(nèi)的終端設(shè)備重新分配無線資源。
本發(fā)明提供的基于網(wǎng)絡(luò)切片的無線資源分配方法,通過集中無線資源管理器按照周期t1,周期性為網(wǎng)絡(luò)中的各切片分配無線資源,并將為各切片分配的無線資源的信息發(fā)送給各切片的無線資源管理器。切片的無線資源管理器按照t1周期為切片內(nèi)的各終端設(shè)備分配無線資源,并且在每個t1周期內(nèi),切片的無線資源管理器按照t2周期,周期性與網(wǎng)絡(luò)中的其他切片的無線資源管理器進(jìn)行基于配對過程的分布式協(xié)商,最終共享配對切片的資源。另外,資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器周期性地對切片的資源池中的共享資源和專用資源的比例進(jìn)行調(diào)整,進(jìn)一步地,各切片的無線資源管理器還會對切片的無線資源在終端設(shè)備間進(jìn)行重新分配,以適應(yīng)信道的時變性和終端設(shè)備的移動性。通過引入切片對無線資源的自主管理,降低了集中無線資源管理器的負(fù)載壓力。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例適用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例一提供的基于網(wǎng)絡(luò)切片的無線資源分配方法的流程圖;
圖3為本發(fā)明實施例二提供的基于網(wǎng)絡(luò)切片的無線資源分配方法的流程圖;
圖4為本發(fā)明實施例三提供的集中無線資源管理器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明實施例四提供的切片的無線資源管理器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
圖1為本發(fā)明實施例適用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的示意圖,如圖1所示,該網(wǎng)絡(luò)中包括一個集中無線資源管理器和n個切片的無線資源管理器,n為大于等于2的整數(shù),每個切片的無線資源管理器管理一個切片,集中無線資源管理器用于對網(wǎng)絡(luò)中的無線資源和n個切片的無線資源管理器進(jìn)行管理,集中無線資源管理器可以與每個切片的無線資源管理器通信,各個切片的無線資源管理器之間也可以互相通信。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中集中無線資源管理器收集信息和計算壓力過大的問題,本發(fā)明中集中無線資源管理器以周期t1對整個網(wǎng)絡(luò)的資源在切片間進(jìn)行分配。在每個周期t1內(nèi),切片間以周期t2進(jìn)行基于配對理論的分布式資源共享。在每個周期t2內(nèi),每對配對成功的切片以周期t3進(jìn)行切片間的資源調(diào)整。在每個周期t3內(nèi),每個切片以周期t4對切片擁有的資源在終端設(shè)備間進(jìn)行重新分配,以適應(yīng)信道的時變性和終端設(shè)備的移動性。其中,t1=n1*t2,t2=n2*t3,t3=n3*t4,其中,n1、n2和n3均為大于1的整數(shù)。
圖2為本發(fā)明實施例一提供的基于網(wǎng)絡(luò)切片的無線資源分配方法的流程圖,如圖2所示,本發(fā)明實施例一提供的方法包括以下步驟:
步驟101、集中無線資源管理器按照周期t1,周期性地根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中各切片的資源需求、優(yōu)先級和空間位置為網(wǎng)絡(luò)中的各切片分配無線資源。
首先,集中無線資源管理器將網(wǎng)絡(luò)的無線資源分為專用無線資源池和共享無線資源池。集中無線資源管理器可以按照專用資源數(shù)量和共享資源數(shù)量的比例,將整個網(wǎng)絡(luò)的無線資源劃分為專用無線資源池和共享無線資源池。專用無線資源池中的同一資源僅可分給一個切片,而共享無線資源池中的同一資源可同時分給多個空間上距離較遠(yuǎn)的切片。此外,上述比例也可以根據(jù)當(dāng)前切片資源需求滿足情況,在之前設(shè)定的比例基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整。若當(dāng)前存在較多資源需求未滿足的切片,則可以通過減小比例,增加共享資源的數(shù)量。
其次,集中無線資源管理器按照各切片的優(yōu)先級從高到低的順序,將專用無線資源池中的無線資源依次分配給各切片,直到專用無線資源池為空或各切片的資源需求得到滿足,則結(jié)束專用無線資源池的資源分配。其中,切片的優(yōu)先級可根據(jù)切片所屬類型確定,具體地,優(yōu)先級由高到低依次為:熱點高容量切片、低時延高可靠切片、低功耗大連接切片、廣域覆蓋切片。
具體分配過程為:集中無線資源管理器按照各切片的優(yōu)先級從高到低的順序,生成切片列表,將專用無線資源池中的最小不可分資源逐個分給切片列表中排名第一的切片,并將分配的專用資源從專用無線資源池中刪除,直到該切片需求得到滿足后,將該切片從切片列表中刪除,然后重復(fù)執(zhí)行該過程直到專用無線資源池為空或所有切片的需求均得到滿足,專用無線資源池為空即所有專用無線資源都被分配完了。
當(dāng)專用無線資源池為空,且還有切片的資源需求沒有得到滿足時,集中無線資源管理器進(jìn)一步根據(jù)各切片的空間位置,將共享無線資源池中的無線資源分配給資源需求沒有得到滿足的切片,直到共享無線資源池為空或者所有切片的資源需求均得到滿足,則結(jié)束共享無線資源池的資源分配,其中,分配了相同共享無線資源的切片之間的距離要大于預(yù)設(shè)的第一距離閾值。由于共享資源可以同時分配給多個切片使用,當(dāng)多個切片之間距離較近時,多個切片之間會互相干擾,為了將干擾降低到最小,分配相同共享資源的多個切片必須在距離上相隔較遠(yuǎn),本實施例中分配了相同共享無線資源的切片之間的距離要大于第一距離閾值,該第一距離閾值可以根據(jù)干擾情況實際測量得到,滿足該第一距離閾值的兩個切片之間干擾較小,可以進(jìn)行正常的通信。
步驟102、集中無線資源管理器將為各切片分配的無線資源的信息發(fā)送給各切片的無線資源管理器。
本實施例中,集中無線資源管理器按照周期t1,周期性地根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中各切片的資源需求、優(yōu)先級和空間位置為所述網(wǎng)絡(luò)中的各切片分配無線資源,并將為各切片分配的無線資源的信息發(fā)送給各切片的無線資源管理器。由于集中無線資源管理器只周期性為各切片進(jìn)行無線資源分配,而切片內(nèi)資源的分配和調(diào)整由切片的無線資源管理器完成,從而降低了集中無線資源管理器的負(fù)載。
圖3為本發(fā)明實施例二提供的基于網(wǎng)絡(luò)切片的無線資源分配方法的流程圖,如圖3所示,本發(fā)明實施例二提供的方法包括以下步驟:
步驟201、切片的無線資源管理器按照t1周期,周期性接收集中無線資源管理器為切片分配的無線資源的信息。
步驟202、切片的無線資源管理器根據(jù)切片內(nèi)各終端設(shè)備的優(yōu)先級和資源需求,將無線資源分配給切片內(nèi)的各終端設(shè)備。
具體地,切片的無線資源管理器將終端設(shè)備按照優(yōu)先級從高到低排序,生成終端設(shè)備列表。其中,終端設(shè)備的優(yōu)先級可以根據(jù)切片的關(guān)鍵性能指標(biāo)確定。例如,若切片的目標(biāo)是高容量,則給予具有較高信干噪比的終端設(shè)備以較高的優(yōu)先級。接著,切片的無線資源管理器將從集中無線資源管理器獲得的可用資源中的最小不可分資源逐個分配給終端設(shè)備列表中排名第一的終端設(shè)備,并將分配后的資源從可用資源中刪除,直到該終端設(shè)備需求得到滿足后,將該終端設(shè)備從終端設(shè)備列表中刪除。重復(fù)執(zhí)行該過程,直到可用資源被分配完畢或所有終端設(shè)備的資源需求均得到滿足。
本實施例中,通過切片的無線資源管理器為切片內(nèi)的各終端設(shè)備分配無線資源,相比于現(xiàn)有技術(shù)由集中無線資源管理器為所有切片的終端設(shè)備分配無線資源,降低了集中無線資源管理器的負(fù)載。
步驟203、在每個t1周期內(nèi),切片的無線資源管理器按照t2周期,周期性與網(wǎng)絡(luò)中的其他切片的無線資源管理器進(jìn)行配對,并與配對成功的切片進(jìn)行資源共享。
其中,t1=n1*t2,n1為大于1的整數(shù)。多個切片之間通過協(xié)商進(jìn)行配對,配對成功的每對切片中包括一個資源貢獻(xiàn)切片和至少一個資源受益切片,資源貢獻(xiàn)切片為切片內(nèi)所有用戶的需求均得到滿足,切片內(nèi)平均干擾門限值低于第一干擾閾值的切片,資源受益切片為切片內(nèi)有終端設(shè)備的資源需求沒有得到滿足的切片,資源貢獻(xiàn)切片可以將從集中無線資源管理器處獲得的部分資源共享給資源受益切片使用。如果某個資源貢獻(xiàn)切片的可貢獻(xiàn)資源可以滿足多個資源受益切片,那么該資源貢獻(xiàn)切片可以與多個切片配對成功,當(dāng)然,也可以只與其中一個切片配對成功。
具體地,切片的無線資源管理器先獲取切片內(nèi)各終端設(shè)備的資源需求滿足信息和平均干擾信息,當(dāng)切片內(nèi)有終端設(shè)備的資源需求沒有得到滿足時,切片的無線資源管理器確定切片為資源受益切片。當(dāng)切片內(nèi)的所有終端設(shè)備的資源需求均得到滿足,且切片內(nèi)的平均干擾低于預(yù)設(shè)的第一干擾閾值時,切片的無線資源管理器確定切片為資源貢獻(xiàn)切片。當(dāng)切片內(nèi)的所有終端設(shè)備的資源需求均得到滿足,且切片內(nèi)的平均干擾高于預(yù)設(shè)的第一干擾閾值時,切片的無線資源管理器確定切片為非資源貢獻(xiàn)切片非資源受益切片。然后,網(wǎng)絡(luò)中的資源受益切片和資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器將切片的身份信息發(fā)送給集中無線資源管理器,各切片的無線資源管理器根據(jù)切片的身份信息,與網(wǎng)絡(luò)中的其他切片的無線資源管理器進(jìn)行配對,其中,配對成功的兩個切片由一個資源受益切片和一個資源貢獻(xiàn)切片組成。最后,切片的無線資源管理器根據(jù)配對結(jié)果進(jìn)行資源共享。切片內(nèi)的平均干擾獲取方法為:終端設(shè)備進(jìn)行干擾測量,然后通過控制信道將干擾信息反饋給接入的基站,基站再將干擾信息上報給所屬切片的無線資源管理器,切片的無線資源管理器對切片內(nèi)的所有終端設(shè)備的干擾取平均即可得到切片內(nèi)的平均干擾。切片的無線資源管理器上報的切片的身份信息可以通過一個或多個比特位指示,例如,通過比特1表示切片為資源貢獻(xiàn)切片,通過比特0表示切片為資源受益切片。
集中無線資源管理器接收各切片上報的身份信息,當(dāng)各切片中既包括資源受益切片又包括資源貢獻(xiàn)切片時,集中無線資源管理器向各資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器發(fā)送協(xié)商過程開始消息以及所有資源受益切片的資源管理器的信息。協(xié)商過程開始消息用于指示資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器開始配對。資源受益切片的資源管理器的信息可以為資源受益切片的資源管理器的地址信息,資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器根據(jù)資源受益切片的資源管理器的地址信息向資源受益切片的資源管理器發(fā)送數(shù)據(jù)。資源受益切片的資源管理器的信息還可以為資源受益切片的資源管理器的標(biāo)識,資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器根據(jù)資源受益切片的資源管理器的標(biāo)識,可以獲取到資源受益切片的資源管理器的地址信息,從而能夠向資源受益切片的資源管理器發(fā)送數(shù)據(jù)。
當(dāng)切片為資源貢獻(xiàn)切片時,資源貢獻(xiàn)切片的資源管理器接收集中無線資源管理器發(fā)送的資源協(xié)商開始消息以及網(wǎng)絡(luò)中的各資源受益切片的資源管理器的信息,根據(jù)各資源受益切片的無線資源管理器的信息分別向各資源受益切片的無線資源管理器發(fā)送共享信息,該共享信息包括切片的身份信息、可貢獻(xiàn)資源的數(shù)量信息和切片內(nèi)的平均干擾信息,其中,可貢獻(xiàn)的資源為共享資源。相應(yīng)地,網(wǎng)絡(luò)中的每個資源受益切片的無線資源管理器都會接收到網(wǎng)絡(luò)的各資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器發(fā)送的共享信息。
資源受益切片的無線資源管理器根據(jù)資源受益切片需要的無線資源數(shù)量和各資源貢獻(xiàn)切片可貢獻(xiàn)資源的數(shù)量,確定滿足資源受益切片的資源需求的所有目標(biāo)資源貢獻(xiàn)切片,當(dāng)然也可能所有的資源貢獻(xiàn)切片的可貢獻(xiàn)資源都無法滿足資源受益切片的資源需求。然后,資源受益切片的無線資源管理器根據(jù)各目標(biāo)資源貢獻(xiàn)切片的平均干擾從小到大的順序,生成資源貢獻(xiàn)切片列表,并執(zhí)行如下資源共享協(xié)商流程:
(1)網(wǎng)絡(luò)中的每個資源受益切片的無線資源管理器向資源貢獻(xiàn)切片列表中的第一個資源貢獻(xiàn)切片發(fā)送資源共享請求消息,該資源共享請求消息中包括資源受益切片需要的無線資源的數(shù)量信息和采用的最大發(fā)射功率的信息。
(2)該資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器根據(jù)各共享請求消息中包括的最大發(fā)射功率信息確定接受一個資源受益切片的共享請求,或者,確定拒絕所有資源受益切片的共享請求。
該資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器會接收到一個或多個共享請求,然后判斷收到的每個共享請求中的最大發(fā)射功率是否超過自身能容忍的最大功率,若所有共享請求中的最大發(fā)射功率均超過該最大功率,則拒絕所有共享請求,否則,接受收到的共享請求中最大發(fā)射功率最小的共享請求。
(3)該資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器向共享請求被接受的資源受益切片的無線資源管理器發(fā)送共享允許消息,或者,向共享請求被拒絕的資源受益切片的無線資源管理器發(fā)送共享拒絕消息,當(dāng)資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器拒絕了至少一個資源受益切片的共享請求時,資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器向集中無線資源管理器發(fā)送協(xié)商未結(jié)束指示信息。該協(xié)商未結(jié)束指示消息可以通過一個比特位指示,例如,通過比特0指示協(xié)商未結(jié)束。
(4)資源受益切片的無線資源管理器接收資源貢獻(xiàn)切片列表中的第一個資源貢獻(xiàn)切片發(fā)送的共享允許消息或共享拒絕消息。
(5)當(dāng)資源受益切片的無線資源管理器接收到共享允許消息時,資源受益切片的無線資源管理器確定資源受益切片與資源貢獻(xiàn)切片列表中的第一個資源貢獻(xiàn)切片配對成功。當(dāng)資源受益切片的無線資源管理器接收到共享拒絕消息時,資源受益切片的無線資源管理器判斷最大發(fā)射功率減去預(yù)設(shè)步長后的發(fā)射功率是否大于資源受益切片的功率門限。當(dāng)最大發(fā)射功率減去預(yù)設(shè)步長后的發(fā)射功率大于資源受益切片的功率門限時,資源受益切片的無線資源管理器保持資源貢獻(xiàn)切片列表不變,將資源受益切片使用的最大發(fā)射功率更新為減去預(yù)設(shè)步長后的發(fā)射功率。當(dāng)最大發(fā)射功率減去預(yù)設(shè)步長后的發(fā)射功率小于或等于資源受益切片的功率門限時,資源受益切片的無線資源管理器將所述最大發(fā)射功率設(shè)為初始值,并從資源貢獻(xiàn)切片列表中刪除第一個資源貢獻(xiàn)切片,以更新資源貢獻(xiàn)切片列表。
(6)資源受益切片的無線資源管理器根據(jù)更新后的資源貢獻(xiàn)切片列表或者更新后的最大發(fā)射功率重復(fù)執(zhí)行步驟(1)至(5),直至滿足共享結(jié)束條件,則結(jié)束資源共享協(xié)商流程。
當(dāng)集中無線資源管理器在預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有接收到任意一個資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器發(fā)送的協(xié)商未結(jié)束指示信息,則確定協(xié)商過程結(jié)束。如果集中無線資源管理器在該預(yù)設(shè)時間內(nèi)接收到了協(xié)商未結(jié)束指示信息,則確定協(xié)商過程未結(jié)束。當(dāng)協(xié)商過程結(jié)束后,集中無線資源管理器向所有資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器和所有資源受益切片的資源管理器發(fā)送協(xié)商結(jié)束消息,各資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器和各資源受益切片的資源管理器接收到協(xié)商結(jié)束消息后,分別向集中無線資源管理器發(fā)送協(xié)商結(jié)束消息對應(yīng)的ack消息。
如果集中無線資源管理器接收到所有資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器和所有資源受益切片的資源管理器發(fā)送的ack消息,則集中無線資源管理器向所有資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器和所有資源受益切片的資源管理器發(fā)送共享確認(rèn)消息,該共享確認(rèn)消息用于通知所有資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器和所有資源受益切片的資源管理器開始資源共享。
資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器接收到共享確認(rèn)消息后,根據(jù)之前協(xié)商確定的需求的共享資源的數(shù)量,確定將哪些共享資源貢獻(xiàn)出去,然后向配對成功的資源受益切片的無線資源管理器發(fā)送可貢獻(xiàn)的共享資源的信息。資源受益切片的無線資源管理器接收配對成功的資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器發(fā)送的可貢獻(xiàn)的共享資源的信息,將配對成功的資源貢獻(xiàn)切片貢獻(xiàn)的共享資源分配給資源需求未得到滿足的終端設(shè)備,并將協(xié)商得到的最大發(fā)射功率的信息發(fā)送給資源需求未得到滿足的終端設(shè)備。
通過切片之間進(jìn)行配對的方式,實現(xiàn)切片間的分布式資源共享,進(jìn)一步降低了集中無線資源管理器的負(fù)載壓力。
步驟204、在每個t2周期內(nèi),資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器按照t3周期,周期性根據(jù)切片內(nèi)終端設(shè)備的資源需求滿足信息、資源使用信息和資源干擾信息,對切片的資源池中的共享資源和專用資源的比例進(jìn)行調(diào)整。
其中,t2=n2*t3,n2為大于1的整數(shù)。資源貢獻(xiàn)切片可以通過如下三種方式對切片的資源池中的共享資源和專用資源的比例進(jìn)行調(diào)整:
(1)當(dāng)某個資源貢獻(xiàn)切片內(nèi)的所有終端設(shè)備的資源需求均得到滿足,且專用資源池中存在未被使用的專用資源時,該資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器將未被使用的專用資源中的部分或全部分配給共享資源池。
若某個資源貢獻(xiàn)切片內(nèi)所有終端設(shè)備的資源需求均已滿足,且專用資源池中存在未被使用的專用資源時,則該資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器向共享其資源的資源受益切片(即配對成功的資源受益切片)的無線資源管理器發(fā)送詢問消息詢問是否需要更多的資源,資源受益切片的無線資源管理器收到該詢問消息后,若當(dāng)前切片內(nèi)所有終端設(shè)備的資源需求均得到滿足,則向資源貢獻(xiàn)切片發(fā)送否定應(yīng)答消息,該資源貢獻(xiàn)切片收到否定應(yīng)答消息后,對自身的資源池劃分不作調(diào)整。若當(dāng)前切片內(nèi)有終端設(shè)備的需求未得到滿足,則資源受益切片的無線資源管理器確定需要的資源總數(shù),然后將需要的資源數(shù)反饋給該資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器,接著,該資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器根據(jù)反饋的資源數(shù),把未被使用的專用資源分配給共享資源池,并將分配給共享資源池的專用資源的信息告知當(dāng)前與其進(jìn)行資源共享的資源受益切片的無線資源管理器,接著,資源受益切片的無線資源管理器再將得到的新資源分配給需求未滿足的終端設(shè)備。
(2)當(dāng)某個資源貢獻(xiàn)切片內(nèi)的所有終端設(shè)備的資源需求均得到滿足,但共享資源池中的共享資源的干擾大于第二干擾閾值時,該資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器將專用資源池中的部分專用資源分配給共享資源池。
具體地,該資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器根據(jù)切片內(nèi)終端設(shè)備上報的干擾信息,該資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器計算共享資源上的平均干擾值,具體地,該干擾平均值可通過將每個終端設(shè)備在共享資源上測量的干擾值進(jìn)行求和后再取平均得到。若切片內(nèi)當(dāng)前所有終端設(shè)備的資源需求均得到滿足,但共享資源上的平均干擾值大于第二干擾閾值,則該資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器劃分出部分專用資源給共享資源池,然后將劃分給共享資源池的專用資源的信息告知共享其資源的資源受益切片的無線資源管理器。資源受益切片的無線資源管理器收到該專用資源的信息后,將這些專用資源分配給使用共享資源的終端設(shè)備,同時降低這些終端設(shè)備的最大發(fā)射功率。
(3)當(dāng)某個資源貢獻(xiàn)切片內(nèi)的部分終端設(shè)備的資源需求沒得到滿足時,該資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器收回共享給資源受益切片的共享資源,并將收回的共享資源分配給專用資源池。
具體地,若該資源貢獻(xiàn)切片中使用共享資源的終端設(shè)備的需求無法滿足,則該資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器給共享其資源的資源受益切片的無線資源管理器發(fā)送資源共享終止消息,以回收共享給資源受益切片的共享資源。該共享終止消息中包含要終止的共享資源的信息,資源受益切片收到共享終止消息后,通知相關(guān)基站和終端設(shè)備停止在要終止的共享資源上傳輸數(shù)據(jù),然后發(fā)送共享終止確認(rèn)消息給資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器。該資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器收到共享終止確認(rèn)消息后,將終止的共享資源劃入專有資源池。
步驟205、在每個t3周期內(nèi),切片的無線資源管理器按照t4周期,周期性為切片內(nèi)的終端設(shè)備重新分配無線資源。
其中,t3=n3*t4,n3為大于1的整數(shù)。切片的無線資源管理器可以根據(jù)切片內(nèi)的終端設(shè)備當(dāng)前的優(yōu)先級信息和/或資源需求滿足信息為切片內(nèi)的終端設(shè)備重新分配無線資源。
(1)切片的無線資源管理器根據(jù)切片內(nèi)的終端設(shè)備當(dāng)前的優(yōu)先級信息為切片內(nèi)的終端設(shè)備重新分配無線資源。
具體地,切片的無線資源管理器可以根據(jù)當(dāng)前切片內(nèi)的狀態(tài)信息,例如終端設(shè)備的信道狀態(tài)信息,更新終端設(shè)備的優(yōu)先級,并將終端設(shè)備按照優(yōu)先級排序,生成第一終端設(shè)備列表。對于資源貢獻(xiàn)切片,資源貢獻(xiàn)切片的資源管理器將專用資源池中的最小不可分資源逐個分給第一終端設(shè)備列表中排名第一的終端設(shè)備,并將分配的資源從專用資源池中刪除,直到該終端設(shè)備的資源需求得到滿足后,將該終端設(shè)備從第一終端設(shè)備列表中刪除,重復(fù)執(zhí)行此過程,直到專用資源池為空或所有終端設(shè)備的需求均得到滿足。而對于資源受益切片以及既非資源貢獻(xiàn)切片又非資源受益切片的切片,切片的無線資源管理器將從集中無線資源管理器處獲得的無線資源分給第一終端設(shè)備列表中排名第一的終端設(shè)備,并將分配的資源從資源集合中刪除,直到該終端設(shè)備的資源需求得到滿足后,將該終端設(shè)備從第一終端設(shè)備列表中刪除,重復(fù)執(zhí)行此過程,直到所有資源分配完成或所有終端設(shè)備的需求均得到滿足。
(2)切片的無線資源管理器根據(jù)切片內(nèi)的終端設(shè)備當(dāng)前的資源需求滿足信息為切片內(nèi)的終端設(shè)備重新分配無線資源。
具體地,對于資源貢獻(xiàn)切片,若專用資源池中的資源分配完畢后,仍有終端設(shè)備的資源需求得不到滿足,則將資源需求未滿足的所有終端設(shè)備作為第二終端設(shè)備列表,然后將共享資源池中的最小不可分資源逐個分給第二終端設(shè)備列表中排名第一的終端設(shè)備,并將分配的資源從共享資源池中刪除,直到該終端設(shè)備的資源需求得到滿足后,將該終端設(shè)備從第二終端設(shè)備列表中刪除,接著,重復(fù)執(zhí)行此過程,直到第二終端設(shè)備列表為空或共享資源池為空。
對于資源受益切片,若從集中無線資源管理器得到的資源分配完畢后,仍有終端設(shè)備的資源需求得不到滿足,則將資源需求未滿足的所有終端設(shè)備作為第三終端設(shè)備列表,將從資源貢獻(xiàn)切片處獲得的共享資源中的最小不可分資源逐個分給第三終端設(shè)備列表中排名第一的終端設(shè)備,并將已經(jīng)分配的資源刪除,直到該終端設(shè)備的資源需求得到滿足后,將該終端設(shè)備從第三終端設(shè)備列表中刪除,接著,重復(fù)執(zhí)行此過程,直到第三終端設(shè)備列表為空或從資源貢獻(xiàn)切片處獲得的共享資源分配完畢。
另外,需要說明的是上述實施例中涉及的無線資源管理器間的信息交互路徑(包括集中無線資源管理器與切片的無線資源管理器的信息交互路徑,以及切片的無線資源管理器之間的信息交互路徑),受無線資源管理器所在位置的影響。例如,在霧無線接入網(wǎng)中,這些無線資源管理器間的信息交互的通信路徑主要包括以下幾種可能:(1)位于基帶單元(basebandunit,簡稱bbu)池中的無線資源管理器與位于霧計算接入點(fogcomputingbasedaccesspoint,簡稱fap)的無線資源管理器通過bbu池和fap間的去程鏈路進(jìn)行信息交互。(2)位于bbu池中的無線資源管理器和位于高功率節(jié)點(highpowernode,簡稱hpn)中的無線資源管理器通過bbu池和hpn間的回程鏈路(backhaul)進(jìn)行信息交互。(3)位于hpn的資源管理器和位于fap的資源管理器通過hpn和fap間的backhaul進(jìn)行信息交互,特別地,若無直接相連的回程鏈路,則可通過多跳的方式進(jìn)行信息交互。
本實施例的方法,通過切片的無線資源管理器按照t1周期為切片內(nèi)的各終端設(shè)備分配無線資源,從而減少了集中無線資源管理器對終端設(shè)備分配資源的開銷。并且在每個t1周期內(nèi),切片的無線資源管理器按照t2周期,周期性與網(wǎng)絡(luò)中的其他切片的無線資源管理器進(jìn)行基于配對過程的分布式協(xié)商,并與配對成功的切片共享資源,在保證資源高利用率的同時,進(jìn)一步降低了集中無線資源管理器的負(fù)載壓力。另外,每個資源貢獻(xiàn)切片的無線資源管理器還周期性地對切片的資源池中的共享資源和專用資源的比例進(jìn)行調(diào)整,同時每個切片的無線資源管理器對切片的無線資源在終端設(shè)備間進(jìn)行重新分配,以適應(yīng)信道的時變性和終端設(shè)備的移動性。通過引入切片對無線資源的自主管理,降低了集中無線資源控制器的負(fù)載壓力。
圖4為本發(fā)明實施例三提供的集中無線資源管理器的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖4所示,本實施例的集中無線資源管理器包括處理模塊11、接收模塊12和發(fā)送模塊13,其中,處理模塊11用于對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,接收模塊12用于接收切片的無線資源管理器發(fā)送的數(shù)據(jù),發(fā)送模塊13用于向切片的無線資源管理器發(fā)送數(shù)據(jù),本實施例的集中無線資源管理器的各功能模塊可用于執(zhí)行實施例一和實施例二中集中無線資源管理器執(zhí)行的方法,具體實現(xiàn)方式和技術(shù)效果類似,這里不再贅述。
圖5為本發(fā)明實施例四提供的切片的無線資源管理器的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖5所示,本實施例的切片的無線資源管理器包括處理模塊21、接收模塊22和發(fā)送模塊23,其中,處理模塊21用于對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,接收模塊22用于接收集中無線資源管理器、其他切片的無線資源管理器以及切片內(nèi)的基站等發(fā)送的數(shù)據(jù),發(fā)送模塊23用于向集中無線資源管理器、其他切片的無線資源管理器以及切片內(nèi)的基站等發(fā)送數(shù)據(jù),本實施例的切片的無線資源管理器的各功能模塊可用于執(zhí)行實施例一和實施例二中切片的無線資源管理器執(zhí)行的方法,具體實現(xiàn)方式和技術(shù)效果類似,這里不再贅述。
上述提到的發(fā)送模塊可以由發(fā)送器實現(xiàn),處理模塊可以由處理器實現(xiàn),接收模塊可以由接收器實現(xiàn),處理器可以是中央處理器(cpu),通用處理器、數(shù)字信號處理器(dsp)、專用集成電路(asic)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)或者其他可編程邏輯器件、晶體管邏輯器件、硬件部件或者其任意組合。其可以實現(xiàn)或執(zhí)行結(jié)合本發(fā)明公開內(nèi)容所描述的各種示例性的邏輯方框,模塊和電路。所述處理器也可以是實現(xiàn)計算功能的組合,例如包含一個或多個微處理器組合,dsp和微處理器的組合等等。
最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。