[发明专利]多种业务场景下基于网络虚拟化的运营商间资源共享方法

摘要

本发明公开了一种多种业务场景下基于网络虚拟化的运营商间资源共享方法。其包括：首先给出不同业务用户的效用函数，然后设计出在不使用网络虚拟化时运营商针对自己的不同业务用户的频谱资源分配方法。最后，使用网络虚拟化将多个运营商的频谱资源集中到一个物理基站中共享，并设计出针对所有运营商的不同业务用户的频谱资源分配方法。采用本发明中的资源共享方法，能够显著提高用户满意度，实现提高系统性能和保证用户公平性之间的权衡，提高频谱资源利用率。

主权项

1.一种多种业务场景下基于网络虚拟化的运营商间资源共享方法，其特征在于，各运营商拥有三种不同业务的用户：有硬性服务质量要求HQ的用户，有灵活服务质量要求的SQ用户和没有服务质量要求的BE用户，三种用户的效用函数定义如下：HQ:SQ:BE:其中，r^d是用户的速率要求，r是HQ用户的速率；β₁为一个可以调节效用函数曲线斜率的参数，β₁的值即在r＝r^d时SQ用户的效用；p₁是另外一个可以调节效用函数曲线斜率的参数，同时也反映了用户对于速率需求的灵活度；β₂和p₂是调节效用函数曲线斜率的参数；在不使用网络虚拟化时运营商针对自己的不同业务用户进行频谱资源分配，使用网络虚拟化时所有运营商将频谱资源集中到一个物理基站中共享，并针对所有运营商的不同业务用户进行频谱资源分配，同时保证用户的效用在虚拟化时不会降低，各运营商的效用和增益比例等于共享的PRB个数比例；第一，未使用虚拟化时运营商各自频谱资源分配方法未使用虚拟化时，各运营商各自分配自己的PRB，优化目标为：其中，K_c,i是运营商i的小区c的用户个数，是表示第n个PRB是否分配给运营商i的小区c中第k个用户的参数，分配即为1，未分配即为0；PRB分配方法的具体步骤如下：1)先给效用为0的HQ用户分配PRB：将效用为0的HQ用户按照值由高到低排序，依次给HQ用户分配PRB，其中为用户的平均SINR：其中N_i是运营商i的PRB个数，是运营商i的小区c中第k个用户在第n个PRB上的SINR，P是基站的发射功率，是运营商i的小区c中第k个用户的信道增益，N₀是噪声功率，l是除小区c以外所有对小区c有干扰的小区的集合；每次都选出所有未被分配的PRB中最大的PRB分配给用户，每分配一个PRB就更新用户速率：其中B为一个PRB带宽，为用户在刚分配的PRB上的SINR；r_k,c,i为运营商i的小区c中第k个用户的速率；若用户更新后的速率不满足则继续给该用户分配PRB；若满足，则继续重复以上步骤给剩余用户分配PRB；表示速率阈值；2)当所有HQ用户效用都为1，开始给SQ和BE用户分配PRB：每次都选出满足以下条件的用户：其中，为运营商i的小区c中第k个用户在一个PRB上的速率；将效用增益最大的PRBprb^*分配给用户k^*，分配后更新该用户的速率和效用，重复以上步骤直至PRB分配完为止；第二，使用虚拟化时运营商间资源共享方法使用虚拟化时，所有运营商的PRB集中到一个物理基站中共享，该物理基站将所有PRB分配给各个虚拟基站供各运营商使用，优化目标为NUM：s.t(a)(b)(c)其中是运营商i的小区c中第k个用户在未使用虚拟化时得到的效用，约束条件(b)是为了保障用户在使用虚拟化时效用不会下降，约束(c)保证了各运营商的效用和增益比例与分享的PRB个数比例β_i相同；具体的资源共享后PRB分配方法如下：1)初始化所有用户的效用为0，找到未虚拟化时分配资源后效用大于0的用户集合K^wv；2)先给K^wv集合中的用户分配PRB：循环分配PRB：每次循环首先找到和当前效用U_k,c,i差最大的用户，再将未分配的PRB集合中使得该用户SINR最大PRB分配给该用户，更新该用户的速率和效用，若更新后的效用满足将该用户从集合K^wv中去除；若不满足，继续按照以上步骤循环分配PRB，直至K^wv为空；3)给剩余用户分配PRB：首先计算当前各运营商的效用和增益比例β'_i，找到分享PRB个数比例β_i与β'_i差最大的运营商，给该运营商用户按照未使用虚拟化时运营商各自频谱资源分配方法分配一个PRB，分配后更新各运营商的效用和增益比例β'_i，重复以上步骤直至所有PRB分配完。