删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

虚拟化云无线接入网络下基于在线学习的网络切片虚拟资源分配算法

本站小编 Free考研考试/2022-01-03

唐伦,
魏延南,,
马润琳,
贺小雨,
陈前斌
1.重庆邮电大学通信与信息工程学院? ?重庆? ?400065
2.重庆邮电大学移动通信技术重点实验室? ?重庆? ?400065
基金项目:国家自然科学基金(61571073),重庆市教委科学技术研究项目(KJZD-M201800601)

详细信息
作者简介:唐伦:男,1973年生,教授,主要研究方向为下一代无线通信网络、异构蜂窝网络、软件定义无线网络等
魏延南:男,1995年生,硕士生,研究方向为5G网络切片、虚拟资源分配、随机优化理论
马润琳:女,1993年生,硕士生,研究方向为5G网络切片、网络功能虚拟化、无线资源分配
贺小雨:女,1995年生,硕士生,研究方向为5G网络切片、无线网络虚拟化、智能优化理论
陈前斌:男,1967年生,教授,博士生导师,主要研究方向为个人通信、多媒体信息处理与传输、异构蜂窝网络等
通讯作者:魏延南 weiyannan_cqupt@163.com
中图分类号:TN929.5

计量

文章访问数:1986
HTML全文浏览量:844
PDF下载量:105
被引次数:0
出版历程

收稿日期:2018-08-03
修回日期:2019-02-20
网络出版日期:2019-03-19
刊出日期:2019-07-01

Online Learning-based Virtual Resource Allocation for Network Slicing in Virtualized Cloud Radio Access Network

Lun TANG,
Yannan WEI,,
Runlin MA,
Xiaoyu HE,
Qianbin CHEN
1. School of Communication and Information Engineering, Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing 400065, China
2. Key Laboratory of Mobile Communication Technology, Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing 400065, China
Funds:The National Natural Science Foundation of China (61571073), The Science and Technology Research Program of Chongqing Municipal Education Commission (KJZD-M201800601)


摘要
摘要:针对现有研究中缺乏云无线接入网络(C-RAN)场景下对网络切片高效的动态资源分配方案的问题,该文提出一种虚拟化C-RAN网络下的网络切片虚拟资源分配算法。首先基于受限马尔可夫决策过程(CMDP)理论建立了一个虚拟化C-RAN场景下的随机优化模型,该模型以最大化平均切片和速率为目标,同时受限于各切片平均时延约束以及网络平均回传链路带宽消耗约束。其次,为了克服CMDP优化问题中难以准确掌握系统状态转移概率的问题,引入决策后状态(PDS)的概念,将其作为一种“中间状态”描述系统在已知动态发生后,但在未知动态发生前所处的状态,其包含了所有与系统状态转移有关的已知信息。最后,提出一种基于在线学习的网络切片虚拟资源分配算法,其在每个离散的资源调度时隙内会根据当前系统状态为每个网络切片分配合适的资源块数量以及缓存资源。仿真结果表明,该算法能有效地满足各切片的服务质量(QoS)需求,降低网络回传链路带宽消耗的压力并同时提升系统吞吐量。
关键词:5G网络切片/
云无线接入网络/
资源分配/
马尔可夫决策过程
Abstract:To solve the problem of lacking efficient and dynamic resource allocation schemes for 5G Network Slicing (NS) in Cloud Radio Access Network (C-RAN) scenario in the existing researches, a virtual resource allocation algorithm for NS in virtualized C-RAN is proposed. Firstly, a stochastic optimization model in virtualized C-RAN network is established based on the Constrained Markov Decision Process (CMDP) theory, which maximizes the average sum rates of all slices as its objective, and is subject to the average delay constraint for each slice as well as the average network backhaul link bandwidth consumption constraint in the meantime. Secondly, in order to overcome the issue of having difficulties in acquiring the accurate transition probabilities of the system states in the proposed CMDP optimization problem, the concept of Post-Decision State (PDS) as an " intermediate state” is introduced, which is used to describe the state of the system after the known dynamics, but before the unknown dynamics occur, and it incorporates all of the known information about the system state transition. Finally, an online learning based virtual resource allocation algorithm is presented for NS in virtualized C-RAN, where in each discrete resource scheduling slot, it will allocate appropriate Resource Blocks (RBs) and caching resource for each network slice according to the observed current system state. The simulation results reveal that the proposed algorithm can effectively satisfy the Quality of Service (QoS) demand of each individual network slice, reduce the pressure of backhaul link on bandwidth consumption and improve the system throughput.
Key words:5G Network Slicing (NS)/
Cloud Radio Access Network (C-RAN)/
Resource allocation/
Markov Decision Process (MDP)



PDF全文下载地址:

https://jeit.ac.cn/article/exportPdf?id=e3850f11-1afc-4c46-829b-5964c0225a26
相关话题/网络 资源 系统 优化 过程

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 多层中继网络上的分布式LT码
    张艳1,陈建华2,,,唐猛21.云南大学软件学院??昆明??6505002.云南大学信息学院??昆明??650500基金项目:国家自然科学基金(61062005)详细信息作者简介:张艳:女,1978年生,讲师,博士生,研究方向为网络编码陈建华:男,1964年生,教授,博士生导师,研究方向为信息传输理 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 核心链路感知的可生存虚拟网络链路保护方法
    苏玉泽1,,,孟相如2,康巧燕2,韩晓阳11.空军工程大学研究生院??西安??7100512.空军工程大学信息与导航学院??西安??710077基金项目:国家自然科学基金(61401499)详细信息作者简介:苏玉泽:男,1990年生,博士生,研究方向为虚拟网络映射、网络生存性孟相如:男,1963年生 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 一类2次多项式混沌系统的均匀化方法研究
    臧鸿雁1,黄慧芳2,,,柴宏玉11.北京科技大学数理学院??北京??1000832.厦门大学嘉庚学院信息科学与技术学院??漳州??363105基金项目:中央高校基本科研业务费专项基金(06108236)详细信息作者简介:臧鸿雁:女,1973年生,副教授,研究方向为非线性系统统同步理论与混沌密码学黄慧 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 基于粒子群优化的对抗样本生成算法
    钱亚冠1,,,卢红波1,纪守领2,周武杰3,吴淑慧1,云本胜1,陶祥兴1,雷景生31.浙江科技学院理学院/大数据学院??杭州??3100232.浙江大学计算机学院??杭州??3100273.浙江科技学院电子与信息工程学院??杭州??310023基金项目:浙江省自然科学基金(LY17F020011,L ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 改进多元宇宙算法求解大规模实值优化问题
    刘小龙,华南理工大学工商管理学院广州510641基金项目:国家自然科学基金(71471065,71571072,71771091),广州社科联基金(2018GZGJ02)详细信息作者简介:刘小龙:男,1977年生,讲师,研究方向为仿生优化与计算智能通讯作者:刘小龙 xlliu@scut.edu.cn ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 基于改进神经网络增强自适应UKF的组合导航系统
    陈光武1,2,程鉴皓1,2,,,杨菊花3,刘昊1,2,张琳婧1,21.兰州交通大学自动控制研究所??兰州??7300702.甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室兰州7300703.兰州交通大学交通运输学院??兰州??730070基金项目:国家自然科学基金(61863024),甘肃省基础研究创新群体 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 基于深度多尺度一维卷积神经网络的雷达舰船目标识别
    郭晨,简涛,,徐从安,何友,孙顺海军航空大学??烟台??264001基金项目:国家自然科学基金(61471379,61790551,61102166),泰山****工程专项详细信息作者简介:郭晨:女,1990年生,博士生,研究方向为雷达目标识别、深度学习简涛:男,1980年生,副教授,研究方向为雷达 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 基于迫零方式下带有硬件损害的大规模MIMO全双工中继系统
    金思年,岳殿武,,闫秋娜大连海事大学信息科学技术学院大连116026基金项目:国家自然科学基金(61801074),中央高校基本科研业务费专项资金(3132016347),辽宁省自然科学基金(201602086)详细信息作者简介:金思年:男,1991年生,博士生,研究方向为大规模MIMO技术和协作通 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 多用户多载波无线携能通信系统的上下行联合资源分配
    崔苗,喻鑫,李学易,张广驰,,刘怡俊广东工业大学信息工程学院??广州??510006基金项目:国家自然科学基金(61571138),广东省科技计划(2017B090909006,2016B090904001,2016B090918031,2018A050506015),广州市科技计划(2018030 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • α稳定脉冲噪声下宽带电力线通信系统性能分析
    杨帆1,,,贾辉1,刘宝树2,龙柯宇21.电子科技大学信息与通信工程学院成都611731)2.中国民用航空总局第二研究所成都610041基金项目:民航联合研究基金(U1633129),四川省科技计划项目(2019YFG0119),中央高校基本科研业务费项目(ZYGX2016J009)详细信息作者简介 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03