[发明专利]一种基于5G网络切片的低延时决策管理系统及其方法

权利要求书

1.一种基于5G网络切片的低延时决策管理方法，所述方法一方面按照不同的音视频采集设备、不同的视角和类型，将用户分成不同的网络切片，通过5G接入网络接入核心网络；另一方面按照不同级别的用户访问设备接入直播系统；通过上述两个方面的动态调度方法优化5G接入的低延时切片参数，使其满足低延时的网络访问要求，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S101、定义交互式演出的初始化环境参数

S102、对所有参数依次进行拉格朗日对偶理论的模型转化；

S103、设定初始值并循环计算模型的最小解；

S104、汇总所有采集摄录设备的最小解；

S105、将各最小解依次在切片管理模块中将所计算的参数进行优化；

S106、判断用户访问量变化是否超过阈值：

如果超过设定的阈值，则触发步骤S102至步骤S105的循环迭代过程，如果未超过阈值，则继续使用所设定的参数。

2.根据权利要求1所述的一种基于5G网络切片的低延时决策管理方法，其特征在于：所述步骤S102，具体过程如下：

A.根据拉格朗日公式，将单个时延参数调整问题转化为求解拉格朗日公式求解关于w的最小值问题：

其中：(W、α、β)代表一组原始问题和对偶问题的最优解，αi和βi是拉格朗日因子，且要求αi0，gi(w)和hi(w)代表两个对偶参数；

B.将上述因子进行分解，转化成N个独立的子问题并初始化拉格朗日因子w0,α0,β0；

C.根据初始值计算最优的带宽分配和延时响应；

D、根据带宽分配结果计算L(w,α,β)，更新拉格朗日因子；

E、重复步骤C、D，使得结果趋近于收敛值，则代表对偶问题具有最优解，得到切片的最优延迟策略，通过系统进行调整。

3.根据权利要求2所述的一种基于5G网络切片的低延时决策管理方法，其特征在于：在给定w0的情况下，定义关于α,β的函数：

其中：P代表最优，由于α_i0，则上式总是可以调整α_i和β_i来使得θ_p(w)最大值为正无穷，而只有g和h满足对偶约束时，θ_p(w)等于f(w)；w,α,β为约束条件的拉格朗日因子，由此将定义转化为对偶问题的最小化求解：

4.根据权利要求2所述的一种基于5G网络切片的低延时决策管理方法，其特征在于：步骤A所述的最小值，对于固定的α_i，L(w,α,β)的最小值只与w和β有关；对w和β分别求偏导数，并令其为零，可以得到每个输入端的带宽和延时分配值：

并得到：

得到最优的带宽和延时分配，其中，每个带宽只能分配给一路摄录设备。

5.根据权利要求2所述的一种基于5G网络切片的低延时决策管理方法，其特征在于：所述的步骤D更新拉格朗日因子，采用次梯度方法对其进行迭代求解。

6.一种基于5G网络切片的低延时决策管理系统，其特征在于：该系统包括：

交互式现场场景管理模块，用于演出准备、剧场现场管理，启用无线音视频采集设备，接入决策管理系统，设定演出接入号；

切片管理模块，用于网络初始化设置，对网络带宽、网络延时、连接数进行初始化切片管理，该模块提供接入网的相关接口，进行参数的相关传递；

决策管理模块，该模块根据演出场次及电子购票量设置网络延时切片初始值，将决策形成的参数值传递至参数管理模块；

参数管理模块，将各场馆、场次汇集的无线音视频采集设备信道的网络延时切片经过所述决策管理模块形成的各项参数进行分类汇总，并传递至所述切片管理模块；

接入服务控制模块，用于实时获取交互式演出场景中的接入用户级别、用户连接数量、用户选取的视频采集视角进行汇聚，判断是否超过阈值而需要重新进行决策的控制模块；如果超过阈值，则触发所述决策管理模块；

SLA品质保障管理模块，对多种用户级别的用户进行服务保障策略控制，包括：高清视频用户、特殊机位视角用户、VIP用户进行跟踪控制的管理模块，如果超过阈值，则触发所述决策管理模块。