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基于在线拍卖的网络切片资源分配算法

梁靓 武彦飞 冯钢

梁靓, 武彦飞, 冯钢. 基于在线拍卖的网络切片资源分配算法[J]. 电子与信息学报, 2019, 41(5): 1187-1193. doi: 10.11999/JEIT180636
引用本文: 梁靓, 武彦飞, 冯钢. 基于在线拍卖的网络切片资源分配算法[J]. 电子与信息学报, 2019, 41(5): 1187-1193. doi: 10.11999/JEIT180636
Liang LIANG, Yanfei WU, Gang FENG. Resource Allocation Algorithm of Network Slicing Based on Online Auction[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2019, 41(5): 1187-1193. doi: 10.11999/JEIT180636
Citation: Liang LIANG, Yanfei WU, Gang FENG. Resource Allocation Algorithm of Network Slicing Based on Online Auction[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2019, 41(5): 1187-1193. doi: 10.11999/JEIT180636

基于在线拍卖的网络切片资源分配算法

doi: 10.11999/JEIT180636
基金项目: 国家自然科学基金青年科学基金(61601067),中国博士后科学基金(2016M602671)
详细信息
    作者简介:

    梁靓:女,1981年生,副教授,研究方向为移动通信网络、物联网

    武彦飞:女,1993年生,硕士生,研究方向为无线网络资源管理

    冯钢:男,1964年生,教授,研究方向为无线通信网络

    通讯作者:

    梁靓 liangliang@cqu.edu.cn

  • 中图分类号: TN929.5

Resource Allocation Algorithm of Network Slicing Based on Online Auction

Funds: The National Natural Science Foundation of China (61601067), The Postdoctoral Science Foundation of China (2016M602671)
  • 摘要:

    为满足未来移动通信网络中多样化的业务需求,为用户提供定制化服务的同时提升网络经济效益,该文提出一种基于在线拍卖的网络切片资源分配算法。根据业务类型将用户的服务请求转化为相应投标信息,以最大化拍卖参与者的社会福利为目标,将切片资源分配问题建模为基于多业务的在线赢家确定问题。结合资源分配与价格更新策略,实现基于在线拍卖的资源优化配置。仿真结果表明,该算法能够在满足用户业务需求的同时,提升网络经济效益。

  • 图  1  系统模型

    图  2  在线拍卖算法流程图

    图  3  竞争率

    图  4  社会福利与支付价格

    图  5  在线拍卖与近似算法的竞争率

    图  6  在线拍卖与近似算法在不同投标人数时的社会福利

    图  7  在线拍卖与近似算法在不同投标人数时的用户满意度

    图  8  在线拍卖与近似算法在不同投标人数时的运行时间

    表  1  仿真参数表

    仿真参数仿真值
    切片所属业务类型出现概率eMBB: 0.6, uRLLC: 0.2, mMTC: 0.2
    切片生命周期${\tau _i}$$\left[ {{t_i}, T}\; \right]$
    VNF种类10
    可共享VNF种类5
    区域个数5
    资源种类3
    区域资源总量${C^{k, z}}$[300, 1200]
    可共享VNF处理能力${D_{v, z}}$[6, 20]
    区域间链路带宽${L_{z, z'}}$[6, 20]
    上传/下载带宽容量$Q_z^{{\rm{up}}}$/$Q_z^{{\rm{dw}}}$[40, 80]
    下载: 导出CSV
  • IMT-2020(5G)推进组. 5G愿景与需求白皮[OL]. http://www.imt-2020.org.cn/zh/documents/listByQuery, 2015.
    FOUKAS X, PATOUNAS G, ELMOKASHFI A, et al. Network slicing in 5g: Survey and challenges[J]. IEEE Communications Magazine, 2017, 55(5): 94–100. doi: 10.1109/MCOM.2017.1600951
    ROST P, MANNWEILER C, MICHALOPOULOS D S, et al. Network slicing to enable scalability and flexibility in 5G mobile networks[J]. IEEE Communications Magazine, 2017, 55(5): 72–79. doi: 10.1109/MCOM.2017.1600920
    RICHART M, BALIOSIAN J, SERRAT J, et al. Resource slicing in virtual wireless networks: A survey[J]. IEEE Transactions on Network & Service Management, 2016, 13(3): 462–476. doi: 10.1109/TNSM.2016.2597295
    AFOLABI I, TALEB T, SAMDANIS K, et al. Network slicing & softwarization: A survey on principles, enabling technologies & solutions[J]. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 2018, 20(3): 2429–2453. doi: 10.1109/COMST.2018.2815638
    LI Xin, SAMAKA M, CHAN H A, et al. Network slicing for 5g: Challenges and opportunities[J]. IEEE Internet Computing, 2017, 21(5): 20–27. doi: 10.1109/MIC.2017.3481355
    VASSILARAS S, GKATZIKIS L, LIAKOPOULOS N, et al. The algorithmic aspects of network slicing[J]. IEEE Communications Magazine, 2017, 55(8): 112–119. doi: 10.1109/MCOM.2017.1600939
    CABALLERO P, BANCHS A, VECIANA G, et al. Network slicing games: enabling customization in multi-tenant networks[C]. IEEE INFOCOM - IEEE Conference on Computer Communications, Atlanta, USA, 2017: 1–9.
    NARMANLIOGLU O, ZEYDAN E, and ARSLAN S S. Service-aware multi-resource allocation in software-defined next generation cellular networks[J]. IEEE Access, 2018, 6: 20348–20363. doi: 10.1109/ACCESS.2018.2818751
    粟欣, 龚金金, 曾捷. 面向5G网络切片无线资源分配[J]. 电子产品世界, 2017, 24(4): 30–32.

    SU Xin, GONG Jinjin, and ZENG Jie. Wireless resource allocation for 5G network slicing[J]. Electronic Computer Design World, 2017, 24(4): 30–32.
    VO P L, NGUYEN M N H, LE T A, et al. Slicing the edge: resource allocation for RAN network slicing[J]. IEEE Wireless Communications Letters, 2018, 99: 1–4. doi: 10.1109/LWC.2018.2842189
    JIANG Menglan, CONDOLUCI M, and MAHMOODI T. Network slicing in 5G: An auction-based model[C]. IEEE International Conference on Communications, Chengdu, China, 2017: 1–6.
    WANG Gang, FENG Gang, TAN Wei, et al. Resource allocation for network slices in 5G with network resource pricing[C]. IEEE Globlecom, Singapore, 2017: 1–6.
    陈前斌, 施颖洁, 杨希希, 等. 基于在线双向拍卖的虚拟网络切片资源调度机制[J]. 电子与信息学报, 2018, 40(7): 1738–1744. doi: 10.11999/JEIT170902

    CHEN Qianbin, SHI Yingjie, YANG Xixi, et al. Resource scheduling mechanism for virtual network slice based on online double auction[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2018, 40(7): 1738–1744. doi: 10.11999/JEIT170902
    GU Sijia, LI Zongpeng, WU Chuan, et al. An efficient auction mechanism for service chains in the NFV market[C]. The 35th Annual IEEE International Conference on Computer Communications, San Francisco, USA, 2016: 1–9.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-06-29
  • 修回日期:  2018-12-21
  • 网络出版日期:  2019-01-02
  • 刊出日期:  2019-05-01

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