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虛擬化云無線接入網(wǎng)絡(luò)下基于在線學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)切片虛擬資源分配算法

唐倫 魏延南 馬潤琳 賀小雨 陳前斌

唐倫, 魏延南, 馬潤琳, 賀小雨, 陳前斌. 虛擬化云無線接入網(wǎng)絡(luò)下基于在線學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)切片虛擬資源分配算法[J]. 電子與信息學(xué)報, 2019, 41(7): 1533-1539. doi: 10.11999/JEIT180771
引用本文: 唐倫, 魏延南, 馬潤琳, 賀小雨, 陳前斌. 虛擬化云無線接入網(wǎng)絡(luò)下基于在線學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)切片虛擬資源分配算法[J]. 電子與信息學(xué)報, 2019, 41(7): 1533-1539. doi: 10.11999/JEIT180771
Lun TANG, Yannan WEI, Runlin MA, Xiaoyu HE, Qianbin CHEN. Online Learning-based Virtual Resource Allocation for Network Slicing in Virtualized Cloud Radio Access Network[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2019, 41(7): 1533-1539. doi: 10.11999/JEIT180771
Citation: Lun TANG, Yannan WEI, Runlin MA, Xiaoyu HE, Qianbin CHEN. Online Learning-based Virtual Resource Allocation for Network Slicing in Virtualized Cloud Radio Access Network[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2019, 41(7): 1533-1539. doi: 10.11999/JEIT180771

虛擬化云無線接入網(wǎng)絡(luò)下基于在線學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)切片虛擬資源分配算法

doi: 10.11999/JEIT180771 cstr: 32379.14.JEIT180771
基金項目: 國家自然科學(xué)基金(61571073),重慶市教委科學(xué)技術(shù)研究項目(KJZD-M201800601)
詳細(xì)信息
    作者簡介:

    唐倫:男,1973年生,教授,主要研究方向為下一代無線通信網(wǎng)絡(luò)、異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)、軟件定義無線網(wǎng)絡(luò)等

    魏延南:男,1995年生,碩士生,研究方向為5G網(wǎng)絡(luò)切片、虛擬資源分配、隨機(jī)優(yōu)化理論

    馬潤琳:女,1993年生,碩士生,研究方向為5G網(wǎng)絡(luò)切片、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化、無線資源分配

    賀小雨:女,1995年生,碩士生,研究方向為5G網(wǎng)絡(luò)切片、無線網(wǎng)絡(luò)虛擬化、智能優(yōu)化理論

    陳前斌:男,1967年生,教授,博士生導(dǎo)師,主要研究方向為個人通信、多媒體信息處理與傳輸、異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)等

    通訊作者:

    魏延南 weiyannan_cqupt@163.com

  • 中圖分類號: TN929.5

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

Funds: The National Natural Science Foundation of China (61571073), The Science and Technology Research Program of Chongqing Municipal Education Commission (KJZD-M201800601)
  • 摘要: 針對現(xiàn)有研究中缺乏云無線接入網(wǎng)絡(luò)(C-RAN)場景下對網(wǎng)絡(luò)切片高效的動態(tài)資源分配方案的問題,該文提出一種虛擬化C-RAN網(wǎng)絡(luò)下的網(wǎng)絡(luò)切片虛擬資源分配算法。首先基于受限馬爾可夫決策過程(CMDP)理論建立了一個虛擬化C-RAN場景下的隨機(jī)優(yōu)化模型,該模型以最大化平均切片和速率為目標(biāo),同時受限于各切片平均時延約束以及網(wǎng)絡(luò)平均回傳鏈路帶寬消耗約束。其次,為了克服CMDP優(yōu)化問題中難以準(zhǔn)確掌握系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率的問題,引入決策后狀態(tài)(PDS)的概念,將其作為一種“中間狀態(tài)”描述系統(tǒng)在已知動態(tài)發(fā)生后,但在未知動態(tài)發(fā)生前所處的狀態(tài),其包含了所有與系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移有關(guān)的已知信息。最后,提出一種基于在線學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)切片虛擬資源分配算法,其在每個離散的資源調(diào)度時隙內(nèi)會根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)為每個網(wǎng)絡(luò)切片分配合適的資源塊數(shù)量以及緩存資源。仿真結(jié)果表明,該算法能有效地滿足各切片的服務(wù)質(zhì)量(QoS)需求,降低網(wǎng)絡(luò)回傳鏈路帶寬消耗的壓力并同時提升系統(tǒng)吞吐量。
  • 圖  1  虛擬化C-RAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)場景

    圖  2  不同平均時延約束下的平均切片和速率

    圖  3  不同平均時延約束下的平均切片總時延

    圖  4  不同數(shù)據(jù)包到達(dá)率${\lambda _1}$下的平均切片和速率

    圖  5  不同數(shù)據(jù)包到達(dá)率${\lambda _1}$下的平均切片總時延

    表  1  虛擬化C-RAN網(wǎng)絡(luò)下基于在線學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)切片虛擬資源分配算法

     輸入 系統(tǒng)狀態(tài)空間$C$,動作空間$A$,拉格朗日回報函數(shù)
    $g({c_t}, {\text{π}} ({c_t}))$,有限信道狀態(tài)集合${\text{H}}$。
     初始化:初始化決策后狀態(tài)的狀態(tài)值函數(shù)${\tilde V_0}(\tilde c) \in R, \forall \tilde c \in C\,$,令
    $t \leftarrow 0$, ${c_t} \leftarrow c \in C\,$。
     學(xué)習(xí)階段:
      (1) 求解
    ${a_t} = \mathop {\arg \min }\limits_{a \in A} \left\{ {g({c_t}, a) + \gamma {{\tilde V}_t}({S^{M, a}}({c_t}, a))} \right\}$; (27)
      (2) 觀察PDS狀態(tài)${\tilde c_t}$和下一時隙狀態(tài)${c_{t + 1}}$:${\tilde c_t} = {S^{M, a}}({c_t}, {a_t})$,
    ${c_{t + 1}} = {S^{M, W}}({\tilde c_t}, {{\text{A}}_t}, {{\text{H}}_{t + 1}})$;
      (3) 計算${c_{t + 1}}$的狀態(tài)值函數(shù):
       ${V_t}({c_{t + 1}}) = \mathop {\min }\limits_{a \in A} \left\{ {g({c_{t + 1}}, a) + \gamma {{\tilde V}_t}({S^{M, a}}({c_{t + 1}}, a))} \right\}$; (28)
      (4) 更新${\tilde V_{t + 1}}({\tilde c_t})$:
       ${\tilde V_{t + 1}}({\tilde c_t}) = (1 - {\alpha _t}){\tilde V_t}({\tilde c_t}) + {\alpha _t}{V_t}({c_{t + 1}})$;      (29)
      (5) 利用隨機(jī)次梯度法更新拉格朗日乘子${\text{β}} :{\beta _i} \ge 0$。
     輸出 最優(yōu)策略${\text{π}} _{{\rm{PDS}}}^ * $。
    下載: 導(dǎo)出CSV

    表  2  仿真參數(shù)

    仿真參數(shù)
    遠(yuǎn)端射頻頭(RRH)最大發(fā)射功率20 dBm
    各切片最大隊列長度${Q_{s, \max }}$20 packets
    噪聲功率譜密度–174 dBm/Hz
    數(shù)據(jù)包大小$L$4 kbit/packet
    路徑損耗模型104.5+20lg(d) (d[km])
    時隙長度$\tau $1 ms
    下載: 導(dǎo)出CSV
  • HOSSAIN E and HASAN M. 5G cellular: Key enabling technologies and research challenges[J]. IEEE Instrumentation & Measurement Magazine, 2015, 18(3): 11–21. doi: 10.1109/MIM.2015.7108393
    CHECKO A, CHRISTIANSEN H L, YAN Ying, et al. Cloud RAN for mobile networks-A technology overview[J]. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 2015, 17(1): 405–426. doi: 10.1109/COMST.2014.2355255
    NIU Binglai, ZHOU Yong, SHAH-MANSOURI H, et al. A dynamic resource sharing mechanism for cloud radio access networks[J]. IEEE Transactions on Wireless Communications, 2016, 15(12): 8325–8338. doi: 10.1109/TWC.2016.2613896
    KALIL M, Al-DWEIK A, SHARKH M F A, et al. A framework for joint wireless network virtualization and cloud radio access networks for next generation wireless networks[J]. IEEE Access, 2017, 5: 20814–20827. doi: 10.1109/ACCESS.2017.2746666
    BERTSEKAS D and GALLAGER R. Data Networks[M]. Englewood Cliffs: Prentice-Hall, 1991, 152–162.
    YANG Jian, ZHANG Shuben, WU Xiaomin, et al. Online learning-based server provisioning for electricity cost reduction in data center[J]. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 2017, 25(3): 1044–1051. doi: 10.1109/TCST.2016.2575801
    KALIL M, SHAMI A, and YE Yinghua. Wireless resources virtualization in LTE systems[C]. Proceedings of 2014 IEEE Conference on Computer Communications Workshops, Toronto, Canada, 2014: 363–368. doi: 10.1109/INFCOMW.2014.6849259.
    POWELL W B. Approximate Dynamic Programming: Solving the Curses of Dimensionality[M]. Hoboken, USA: Wiley, 2011, 289–388.
    LAKSHMINARAYANAN C and BHATNAGAR S. Approximate dynamic programming with (min, +) linear function approximation for Markov decision processes[J]. arXiv preprint arXiv: 1403.4179, 2014.
    LI Rongpeng, ZHAO Zhifeng, CHEN Xianfu, et al. TACT: A transfer actor-critic learning framework for energy saving in cellular radio access networks[J]. IEEE Transactions on Wireless Communications, 2014, 13(4): 2000–2011. doi: 10.1109/TWC.2014.022014.130840
    HE Xiaoming, WANG Kun, HUANG Huawei, et al. Green resource allocation based on deep reinforcement learning in content-centric IoT[J]. IEEE Transactions on Emerging Topics in Computing, 2019. doi: 10.1109/TETC.2018.2805718
  • 加載中
圖(5) / 表(2)
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出版歷程
  • 收稿日期:  2018-08-03
  • 修回日期:  2019-02-20
  • 網(wǎng)絡(luò)出版日期:  2019-03-19
  • 刊出日期:  2019-07-01

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