[发明专利]一种5G网络切片资源分配方法及系统

说明书

本发明公开了一种5G网络切片资源分配方法，包括：步骤1：获取用户提出的切片请求，根据CoS等级将获取的切片请求分队排列，得到8个SFC队列；步骤2：每次从8个SFC队列的队首取出切片请求，根据uRLLC、eMBB和mMTC的业务分类，为取出的切片请求配置通信路径；步骤3：采用预先学习的资源分配方法为取出的切片请求分配计算资源、存储资源、带宽资源；步骤4：将完成资源分配的切片请求从SFC队列删除，将新获取的切片请求按CoS等级置于对应SFC队列的队尾，返回步骤2。本发明从多方面降低时延，根据业务对时延要求的不同分配不同数量的资源，在资源充分利用的前提下满足各种业务的时延特性要求。

技术领域

本发明涉及一种5G网络切片资源分配方法及系统，属于通信网络技术领域。

背景技术

目前，无线通信已进入5G时代。5G业务分为3类：增强移动宽带(eMBB)、超高可靠低时延通信(uRLLC)和海量机器类通信(mMTC)业务，根据不同业务对网络特性的要求，5G通信网络通过切片技术将一个物理网络切割成多个虚拟的端到端网络，从而给不同业务提供定制式服务。虚拟的端到端网络包括接入网、承载网和核心网等子切片。相比4G业务，5G业务具备超高速率、超低时延、大容量等特性。

为了解决时延的苛刻性要求问题，业内在降低传播时延、传输时延、处理时延、排队时延等方面做了大量研究，如：在接入网部分引入CU/DU合并及MEC等技术，在承载网部分引入OTN技术，在核心网部分引入SDN和NFV技术，在资源分配方面引入强化学习技术等。但这些技术基本上都是从单方面来减少切片网络业务的端到端时延，目前尚未见到从多方面综合解决时延问题的技术，而且这些技术中有一部分并不合理，如资源分配方面的强化学习技术起初是以时延作为约束条件而非优化目标，后来虽然以时延为优化目标，但其优化的对象是平均时延而非单个业务时延，这种方法不能保证对时延要求极高的uRLLC业务的时延特性要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种5G网络切片资源分配方法及系统，能够从多方面降低时延，同时根据业务对时延要求的不同分配不同数量的资源，从而在资源充分利用的前提下满足各种业务的时延特性要求。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种5G网络切片资源分配方法，包括：

步骤1：获取用户提出的切片请求，根据CoS等级将获取的切片请求分队排列，得到8个SFC队列；

步骤2：每次从8个SFC队列的队首取出切片请求，根据uRLLC、eMBB和mMTC的业务分类，为取出的切片请求配置通信路径；

步骤3：采用预先学习的资源分配方法为取出的切片请求分配计算资源、存储资源、带宽资源，得到满足各业务时延要求的切片资源分配策略，将其作为切片请求的资源分配方法；

步骤4：将完成资源分配的切片请求从SFC队列删除，将新获取的切片请求按CoS等级置于对应SFC队列的队尾，返回步骤2。

结合第一方面，进一步地，当SFC队列为空时，该队列资源需求为0，则为其分配的计算资源、存储资源、带宽资源中任一资源为0。

结合第一方面，进一步地，所述CoS等级包括0～7级，其中CoS＝7表示切片对端到端时延要求最高，CoS＝0表示切片对端到端时延要求最低。

结合第一方面，进一步地，所述端到端时延包括传播时延、传输时延、排队时延和处理时延；其中所述传播时延在配置通信路径时进行优化，所述传输时延、排队时延和处理时延在资源分配过程中进行优化。

结合第一方面，进一步地，所述配置通信路径满足：端到端时延要求越高的业务配置越短的通信路径，所述通信路径的缩短通过UPF、MEC功能下沉和DU、CU合并方法实现。