5G网络ToB业务端到端切片网络配置研究

基于河北联通5G网络的部署情况,对无线网、承载网、核心网等单元进行端到端硬切片的配置进行分析研究,并结合应用进行测试验证,内容包括切片的设计、数据配置、切片开大区的配合工作、各单元测试结果。测试结果表明5G端到端专网切片服务可以充分保障客户的带宽及时延,充分体现了5G网的敏捷性、可靠性和安全性。     

5G端到端网络切片技术与应用

5G网络已经正式商用,网络切片作为5G网络的关键技术之一,可实现5G网络资源的充分利用.为了研究5G端到端网络切片如何满足千行百业的差异化需求,分析了5G端到端网络切片国际国内标准进展,分析了5G端到端网络切片的关键技术,包括终端、无线网、承载网、核心网以及切片管理器当前主流的实现方式,以及5G端到端网络切片面向商用的...     

面向配电网业务的5G切片部署策略研究

以高比例风光发电为特征的新型电力系统建设使得5G通信技术在配电网中的规模化应用成为必然,但配电网业务多样性对5G切片部署策略提出了挑战。针对配电网多业务场景下5G切片部署问题,构建了切片部署成本模型和时延模型;提出了基于成本惩罚函数和时延惩罚函数的成本时延联合优化算法,该算法通过惩罚函数,将切片部署成本和业务无线接入时延对部署策略选择的影响进行量化,通过自适应系数融合两种影响;根据配电网业务终端的接入情况制定切片部署策略。仿真结果表明,该文算法在满足配电网业务传输时延要求的情况下,切片部署效益较时延最优算法平均提升了48.7%,能够为5G通信技术在配电网中的规模化应用和建设提供有价值的理论依据。     

5G端到端网络切片进展与挑战分析

随着5G端到端网络切片商用部署的逐步推进,在切片实施过程中遇到一些问题和挑战,因此亟需对其当前的研究进展及挑战进一步分析.从对5G端到端网络切片的系统性论述切入,首先介绍了5G网络切片的架构和功能,之后梳理了目前国内外标准组织对网络切片及其增强技术的研究进展,最后识别并深入分析了端到端网络切片面临的挑战,包括SLA保障...     

基于5G技术的卫星端到端网络切片技术

文中研究了能够为多样化应用提供定制化服务的卫星网络切片设计,基于5G技术提出了一种支持星地间网元的灵活部署的通用卫星端到端网络切片架构和切片技术方案。考虑到卫星资源有限和卫星信道特点,提出了卫星端到端网络切片架构,并对星地间网络功能的部署方案进行了综合设计;基于5G技术提出了支持无线网络资源按需分配的卫星子网切片技术;进一步研究了卫星端到端网络切片管理技术,包括切片KPI设计、切片部署和切片管理,为卫星网络切片技术的研究提供了参考。     

5G场景化网络部署研究

现阶段5G网络已开展的如火如荼,对于5G网络的建设需要尽力避免粗放式的布网策略,更应当追求精细化及场景化的解决方案。本研究首先分析了4G网络的场景划分,并结合4G网络与5G网络的业务异同,梳理出5G的8种细分场景情况。针对每种细分场景,本研究从场景特征、业务需求特点、建筑特点等方面综合考量,基于此提出该种场景的5G场景化网络部署方案,以更好的为5G网络的建设提供场景化建设的借鉴。     

端到端网络切片赋能5G+超高清媒体行业

针对5G超高清媒体行业的高带宽等场景需求,提出了一种端到端视频网络切片的解决方案。该方案通过打造一站式5G超高清行业移动网络切片产品及服务,解决了高清视频直播过程中传输成本高、传输稳定性低、部署周期长等媒体行业共性问题,并基于现有网络环境进行了组网和性能测试,精准匹配了媒体行业需求,真正赋能泛在化富媒体应用场景。     

面向可靠性的5G网络切片重构及映射算法

针对传统网络切片映射方法资源利用率低且可靠性差的问题,该文提出了可靠性感知的网络切片(NS)重构及映射策略(RNSRE)。首先,建立了面向可靠性和资源的网络切片可靠映射效用函数。其次,综合考虑虚拟网络功能(VNF)的资源需求和位置约束,提出了一种VNF可靠性需求的度量方法。在此基础上,以最大化VNF可靠部署收益的同时最小化链路带宽资源开销为目标,建立了切片可靠映射整数线性规划模型。最后,针对不同的网络切片类型,提出了基于邻域搜索的网络切片映射算法和关键VNF备份的网络切片重构映射算法。仿真结果表明,所提算法在满足VNF可靠性需求的同时,提高了资源利用率,降低了映射的开销。

     

5G网络切片场景中基于预测的虚拟网络功能动态部署算法

针对无线虚拟化网络在时间域上业务请求的动态变化和信息反馈时延导致虚拟资源分配的不合理,该文提出一种基于长短时记忆(LSTM)网络的流量感知算法,该算法通过服务功能链(SFC)的历史队列信息来预测未来负载状态。基于预测的结果,联合考虑虚拟网络功能(VNF)的调度问题和相应的计算资源分配问题,提出一种基于最大最小蚁群算法(MMACA)的虚拟网络功能动态部署方法,在满足未来队列不溢出的最低资源需求的前提下,采用按需分配的方式最大化计算资源利用率。仿真结果表明,该文提出的基于LSTM神经网络预测模型能够获得很好的预测效果,实现了网络的在线监测;基于MMACA的VNF部署方法有效降低了比特丢失率的同时也降低了整体VNF调度产生的平均端到端时延。     

一种基于Viterbi算法的虚拟网络功能自适应部署方法

为了应对移动数据流量的爆炸性增长,5G移动通信网将引入新型的架构设计。软件定义网络和网络功能虚拟化是网络转型的关键技术,将驱动移动通信网络架构的创新,服务链虚拟网络功能的部署是网络虚拟化研究中亟待解决的问题。该文针对已有部署方法未考虑服务链中虚拟网络功能间顺序约束和移动业务特点的问题,提出一种基于Viterbi算法的虚拟网络功能自适应部署方法。该方法实时感知底层节点的资源变化并动态调整拓扑结构,采用隐马尔科夫模型描述满足资源约束的可用的底层网络节点拓扑信息,基于Viterbi算法在候选节点中选择时延最短的服务路径。实验表明,与其它的虚拟网络功能部署方法相比,该方法降低了服务链的服务处理时间,并提高了服务链的请求接受率和底层资源的成本效率。     

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

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。     

5G网络切片技术综述与初期部署方案研究

除了传统的移动宽带通信服务,5G还将支持来自垂直行业的各种新用例。这些新场景带来了多样化和挑战性的需求,在现有网络中应用的一刀切设计理念已经不再可行。因此,对5G网络切片技术进行全面的调查研究。首先,介绍网络切片的驱动力和概念;其次,讨论网络功能虚拟化与模块化、传输切片、无线切片以及管理与编排等网络切片关键技术,介绍5G网络切片技术在各个领域的最新进展,并给出网络切片未来发展的几个重要的研究方向;最后,提出5G初期网络切片商用部署的建议。     

基于可靠性的5G网络切片在线映射算法

为了满足业务多样性对5G网络切片带来差异化需求的同时保证切片的可靠性,实现网络资源的优化配置。该文针对5G网络切片的动态映射、轻量级可靠映射问题,提出对计算资源、链路资源和RRU频谱资源联合分配方案。首先,该方案建立面向可靠性约束的多目标资源分配模型,引入李雅普诺夫优化模型,在保证队列稳定同时优化资源分配。其次,提出了基于队列稳定性的虚拟节点映射算法和基于可靠性的虚拟链路映射算法。最后,将时间离散为一系列连续的时间窗,利用时间窗动态处理到达的网络切片请求,实现在线的网络切片映射算法。仿真结果表明,该算法提高了资源利用率,并且保证网络可靠性。     

5G网络切片解决方案和关键技术

为满足垂直行业的多样化应用需求,运营商需在5G网络中部署网络切片技术,按需分配网络资源。提出了5G网络切片解决方案架构,在端到端切片部署中引入了微服务、能力开放、智能选择和调度等关键技术,最后结合自动化运维管理要求,提出了5G切片分步部署建议,展望了切片技术的未来发展趋势。     

5G网络中通信运营商的安全布局分析

针对5G网络的逐步商业化推进环境下通信运营商面对的需求、业务和挑战到通信运营商的网络安全责任。基于对网络安全构架和业务特征化的安全布局进行分析,重点对5G网络业务切片下的网络安全管理进行了安全策略差异化分析,着重提出了网络安全布局和策略建议。     

软件定义网络中基于负载均衡的多控制器部署算法

随着软件定义网络规模扩大,控制层与数据层解耦带来了诸如控制器部署等新问题。该文提出基于负载均衡的多控制器部署算法(Multi-Controller Deployment Algorithm Based on Load Balance, MCDALB)。算法首先根据网络拓扑结构及其负载情况,确定控制器数量K;然后根据控制器容量限制,提出一种近似比为2的多控制器负载均衡算法,将网络划分成K个控制区域;最后根据区域内所有交换机到控制器距离总和最小原则,在控制区域部署控制器。为了验证算法的性能,选取实际网络拓扑进行实验。实验结果表明,与AL, WL算法相比,该算法在满足控制器负载近似比为2的同时,网络最大延时差距不超过0.65 ms。     

基于随机学习的接入网服务功能链部署算法

针对5G云化接入网场景下物理网络拓扑变化引起的高时延问题,读文提出一种基于部分观察马尔可夫决策过程(POMDP)部分感知拓扑的接入网服务功能链(SFC)部署方案。该方案考虑在5G接入网C-RAN架构下,通过心跳包观测机制感知底层物理网络拓扑变化,由于存在观测误差无法获得全部真实的拓扑情况,因此采用基于POMDP的部分感知和随机学习而自适应动态调整接入网切片的SFC的部署,优化SFC在接入网侧的时延。为了解决维度灾问题,采用基于点的混合启发式值迭代算法求解。仿真结果表明,该模型可以优化部署接入网侧的SFC,并提高接入网吞吐量和资源利用率。