本發(fā)明涉及一種異構網(wǎng)絡針對用戶訪問請求的資源調(diào)度方法，屬于虛擬化網(wǎng)絡技術領域。

背景技術：

隨著信息技術的不斷發(fā)展，虛擬化技術已成為解決內(nèi)存問題的重要方法。虛擬化是指在虛擬的基礎上而不是真實的基礎上運行，是一個為了簡化管理，優(yōu)化資源的解決方案。

目前，虛擬化的異構無線網(wǎng)絡架構被提出，但是異構無線網(wǎng)絡中高效的虛擬資源分配方法仍然面臨巨大挑戰(zhàn)，仍然沒有能夠很好地解決虛擬無線資源分配的方法，存在需要改善的需求。虛擬化無線網(wǎng)絡即是實現(xiàn)對無線資源的抽象，分片，隔離和共享的過程。伴隨著無線業(yè)務和流量的巨大增長，將虛擬化從有線網(wǎng)絡擴展到無線網(wǎng)絡成為必然趨勢,而且，現(xiàn)在的資源分配方法不能很好的解決請求延時，容易造成用戶使用卡頓，給用戶帶來不好的使用體驗。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種能夠提高資源分配速度，減少用戶使用卡頓的問題的異構網(wǎng)絡針對用戶訪問請求的資源調(diào)度方法。

本發(fā)明為了解決上述技術問題采用以下技術方案：本發(fā)明設計了一種異構網(wǎng)絡針對用戶訪問請求的資源調(diào)度方法，異構網(wǎng)絡由至少一個物理基站組成，各個物理基站上分別構建至少一臺虛擬基站，所述資源調(diào)度方法為針對用戶訪問請求，執(zhí)行如下步驟：

步驟a1.用戶向異構網(wǎng)絡中的目標物理基站發(fā)送用戶訪問請求，目標物理基站根據(jù)用戶訪問請求確認所響應的虛擬基站，作為目標虛擬基站，并將用戶分配至目標虛擬基站上，然后進入步驟a2；

步驟a2.獲得目標虛擬基站上的已有資源，以及目標虛擬基站上所分配各個用戶的需求資源，并進一步獲得目標虛擬基站上所分配各個用戶的總需求資源，由此判斷目標虛擬基站上的已有資源是否滿足所分配各用戶的需求，是則直接由目標虛擬基站為所分配的各用戶進行資源分配；否則進入步驟a3；

步驟a3.分別針對目標物理基站上除目標虛擬基站以外的各個虛擬基站，獲得虛擬基站上的已有資源，以及該虛擬基站上所分配各個用戶的需求資源，并進一步獲得該虛擬基站上所分配各個用戶的總需求資源，由此獲得目標物理基站上除目標虛擬基站以外的各個資源過剩虛擬基站，作為各個待處理虛擬基站，然后進入步驟a4；

步驟a4.針對各個待處理虛擬基站按其過剩資源由大至小順序進行排序，依序將各待處理虛擬機的過剩資源轉移至目標虛擬基站上，直至目標虛擬基站上的已有資源是否滿足所分配各用戶的需求。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案：針對用戶訪問請求，執(zhí)行步驟a1至步驟a4的同時，針對異構網(wǎng)絡中所有的虛擬基站，周期統(tǒng)計各個虛擬基站分別被判斷為資源過剩的次數(shù)α，以及被判斷為資源不足的次數(shù)β，并基于針對所有虛擬基站的上述周期統(tǒng)計結果，周期執(zhí)行如下步驟：

步驟b1.將大于預設過剩次數(shù)閾值的各個α所對應的各個虛擬基站，或者大于預設不足次數(shù)閾值的各個β所對應的各個虛擬基站，均作為非穩(wěn)定虛擬基站，然后進入步驟b2；

步驟b2.分別針對各個非穩(wěn)定虛擬基站，獲得非穩(wěn)定虛擬基站上的已有資源，以及非穩(wěn)定虛擬基站上所分配各個用戶的總需求資源，由此分別判斷各個非穩(wěn)定虛擬基站為資源過?；蛸Y源不足，作為各個非穩(wěn)定虛擬基站的當前資源狀態(tài)，然后進入步驟b3；

步驟b3.分別針對各個非穩(wěn)定虛擬基站，根據(jù)非穩(wěn)定虛擬基站的當前資源狀態(tài)，由該由非穩(wěn)定虛擬基站所對應的物理基站，針對該非穩(wěn)定虛擬基站上的資源進行調(diào)整，進而針對所有非穩(wěn)定虛擬基站進行資源調(diào)整。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案：所述步驟a2、步驟a3，以及步驟b2中，針對虛擬基站上資源情況的判斷中，通過如下公式：

獲得各物理基站中各個虛擬基站上所分配各個用戶的需求資源其中，表示第j個物理基站中第n個虛擬基站上所分配第k個用戶的需求資源；p^j表示用戶所處位置接收到第j個物理基站的發(fā)射功率；表示第j個物理基站中第n個虛擬基站上所分配第k個用戶對應的信道增益；σ表示噪聲功率；表示表示第i個物理基站中第n個虛擬基站上所分配第k個用戶對應的信道增益。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案：所述異構網(wǎng)絡中各個物理基站上分別設置網(wǎng)絡資源管理器，各個物理基站上的各臺虛擬基站上分別設置虛擬網(wǎng)絡控制器；

所述物理基站上的網(wǎng)絡資源管理器用于執(zhí)行步驟a1中，接收由目標物理基站轉發(fā)來自用戶的用戶訪問請求，并根據(jù)用戶訪問請求確認所響應的虛擬基站，作為目標虛擬基站，并將用戶分配至目標虛擬基站上的操作；還有用于執(zhí)行步驟a4中針對各個待處理虛擬基站排序，并按序針對待處理虛擬基站進行調(diào)度操作，以及用于周期統(tǒng)計各個虛擬基站分別被判斷為資源過剩的次數(shù)α，以及被判斷為資源不足的次數(shù)β，并基于針對所有虛擬基站的上述周期統(tǒng)計結果，執(zhí)行步驟b1至步驟b3操作；

所述各臺虛擬基站上的虛擬網(wǎng)絡控制器用于執(zhí)行步驟a2操作、步驟a3操作，以及步驟a4中虛擬基站之間的資源轉移操作，其中，由各臺虛擬基站上的虛擬網(wǎng)絡控制器分別針對其虛擬基站上資源情況進行獲得。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案：所述各個物理基站上分別還設置資源塊管理器和用戶信息管理器；所述各個虛擬基站上分別還設置資源塊、用戶信息模塊和緩存區(qū)；其中，物理基站上的資源塊管理器用于針對物理基站上的資源，向各個其對應的虛擬基站上進行分配或調(diào)整；物理基站上的用戶信息管理器用于存儲用戶信息；

所述步驟a1中，用戶向異構網(wǎng)絡中的目標物理基站發(fā)送用戶訪問請求，目標物理基站將所接收到的用戶訪問請求發(fā)送給對應的網(wǎng)絡資源管理器，網(wǎng)絡資源管理器針對用戶訪問請求進行解析，獲取用戶信息，然后由網(wǎng)絡資源管理器將該用戶信息與用戶信息管理器中的數(shù)據(jù)進行比對，若比對通過，則由網(wǎng)絡資源管理器根據(jù)用戶訪問請求確認所響應的虛擬基站，作為目標虛擬基站，并將用戶分配至目標虛擬基站上，然后進入步驟a2；若比對不通過，則不響應該用戶訪問請求；

所述虛擬基站上的資源塊用于獲取來自對應物理基站上的物理資源，并由虛擬基站上的虛擬網(wǎng)絡控制器向所對應的用戶進行資源分配；虛擬基站上的緩存區(qū)用于在對應虛擬網(wǎng)絡控制器向所對應用戶進行資源分配后，存放對應資源塊所接收到的過剩資源；虛擬基站上的用戶信息模塊用于存儲所分配用戶的信息。

本發(fā)明所述一種異構網(wǎng)絡針對用戶訪問請求的資源調(diào)度方法采用以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，具有以下技術效果：本發(fā)明設計的一種異構網(wǎng)絡針對用戶訪問請求的資源調(diào)度方法，通過基站將接收到的用戶的訪問請求發(fā)送至網(wǎng)絡資源管理器，并接收所述網(wǎng)絡資源管理器根據(jù)用戶的訪問請求確定的響應所述訪問請求的虛擬基站的位置；所述虛擬基站具有獨立的虛擬網(wǎng)絡控制器，判斷所述虛擬基站中是否存在資源，若所述虛擬基站中存在資源，則所述虛擬網(wǎng)絡控制器將所述虛擬基站中的資源分配給用戶；若所述虛擬基站中不存在資源，則對所述虛擬基站進行資源再分配，降低了網(wǎng)絡延時，提高了響應速度，從而提高了用戶體驗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明設計異構網(wǎng)絡針對用戶訪問請求的資源調(diào)度方法的主流程圖；

圖2為本發(fā)明設計異構網(wǎng)絡針對用戶訪問請求的資源調(diào)度方法的優(yōu)化流程圖；

圖3為本發(fā)明設計中異構網(wǎng)絡架構示意圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

如圖1所示，本發(fā)明設計了一種異構網(wǎng)絡針對用戶訪問請求的資源調(diào)度方法，異構網(wǎng)絡由至少一個物理基站組成，各個物理基站上分別構建至少一臺虛擬基站，實際應用中，所述資源調(diào)度方法為針對用戶訪問請求，具體執(zhí)行如下步驟：

步驟a1.用戶向異構網(wǎng)絡中的目標物理基站發(fā)送用戶訪問請求，目標物理基站根據(jù)用戶訪問請求確認所響應的虛擬基站，作為目標虛擬基站，并將用戶分配至目標虛擬基站上，然后進入步驟a2。

步驟a2.獲得目標虛擬基站上的已有資源，以及目標虛擬基站上所分配各個用戶的需求資源，并進一步獲得目標虛擬基站上所分配各個用戶的總需求資源，由此判斷目標虛擬基站上的已有資源是否滿足所分配各用戶的需求，是則直接由目標虛擬基站為所分配的各用戶進行資源分配；否則進入步驟a3。

步驟a3.分別針對目標物理基站上除目標虛擬基站以外的各個虛擬基站，獲得虛擬基站上的已有資源，以及該虛擬基站上所分配各個用戶的需求資源，并進一步獲得該虛擬基站上所分配各個用戶的總需求資源，由此獲得目標物理基站上除目標虛擬基站以外的各個資源過剩虛擬基站，作為各個待處理虛擬基站，然后進入步驟a4。

步驟a4.針對各個待處理虛擬基站按其過剩資源由大至小順序進行排序，依序將各待處理虛擬機的過剩資源轉移至目標虛擬基站上，直至目標虛擬基站上的已有資源是否滿足所分配各用戶的需求。

針對用戶訪問請求，執(zhí)行上述步驟a1至步驟a4的同時，針對異構網(wǎng)絡中所有的虛擬基站，周期統(tǒng)計各個虛擬基站分別被判斷為資源過剩的次數(shù)α，以及被判斷為資源不足的次數(shù)β，并基于針對所有虛擬基站的上述周期統(tǒng)計結果，如圖2所示，周期執(zhí)行如下步驟：

步驟b1.將大于預設過剩次數(shù)閾值的各個α所對應的各個虛擬基站，或者大于預設不足次數(shù)閾值的各個β所對應的各個虛擬基站，均作為非穩(wěn)定虛擬基站，然后進入步驟b2。這里，對于預設過剩次數(shù)閾值和預設不足次數(shù)閾值，如圖2所示，可以count為設置。

步驟b2.分別針對各個非穩(wěn)定虛擬基站，獲得非穩(wěn)定虛擬基站上的已有資源，以及非穩(wěn)定虛擬基站上所分配各個用戶的總需求資源，由此分別判斷各個非穩(wěn)定虛擬基站為資源過?；蛸Y源不足，作為各個非穩(wěn)定虛擬基站的當前資源狀態(tài)，然后進入步驟b3。

步驟b3.分別針對各個非穩(wěn)定虛擬基站，根據(jù)非穩(wěn)定虛擬基站的當前資源狀態(tài)，由該由非穩(wěn)定虛擬基站所對應的物理基站，針對該非穩(wěn)定虛擬基站上的資源進行調(diào)整，進而針對所有非穩(wěn)定虛擬基站進行資源調(diào)整。

針對上述所設計異構網(wǎng)絡針對用戶訪問請求的資源調(diào)度方法中，各物理基站中各個虛擬基站上所分配各個用戶需求資源的獲取，采用如下方法：

具體所述步驟a2、步驟a3，以及步驟b2中，針對虛擬基站上資源情況的判斷中，通過如下公式：

獲得各物理基站中各個虛擬基站上所分配各個用戶的需求資源其中，表示第j個物理基站中第n個虛擬基站上所分配第k個用戶的需求資源；p^j表示用戶所處位置接收到第j個物理基站的發(fā)射功率；表示第j個物理基站中第n個虛擬基站上所分配第k個用戶對應的信道增益，包含路徑損耗、陰影衰弱、天線增益；σ表示噪聲功率；表示表示第i個物理基站中第n個虛擬基站上所分配第k個用戶對應的信道增益，包含路徑損耗、陰影衰弱、天線增益。

并且就所設計異構網(wǎng)絡針對用戶訪問請求的資源調(diào)度方法，其中，異構網(wǎng)絡在由至少一個物理基站組成，各個物理基站上分別構建至少一臺虛擬基站的基礎上，進一步設計各個物理基站上分別設置網(wǎng)絡資源管理器，各個物理基站上的各臺虛擬基站上分別設置虛擬網(wǎng)絡控制器。網(wǎng)絡資源管理器將底層網(wǎng)絡資源虛擬化為多個“切片”的資源，并接受和處理來自虛擬基站的資源請求，使所述資源最大化的滿足用戶需求，資源分配更精確。

所述物理基站上的網(wǎng)絡資源管理器用于執(zhí)行步驟a1中，接收由目標物理基站轉發(fā)來自用戶的用戶訪問請求，并根據(jù)用戶訪問請求確認所響應的虛擬基站，作為目標虛擬基站，并將用戶分配至目標虛擬基站上的操作；還有用于執(zhí)行步驟a4中針對各個待處理虛擬基站排序，并按序針對待處理虛擬基站進行調(diào)度操作，以及用于周期統(tǒng)計各個虛擬基站分別被判斷為資源過剩的次數(shù)α，以及被判斷為資源不足的次數(shù)β，并基于針對所有虛擬基站的上述周期統(tǒng)計結果，執(zhí)行步驟b1至步驟b3操作。

所述各臺虛擬基站上的虛擬網(wǎng)絡控制器用于執(zhí)行步驟a2操作、步驟a3操作，以及步驟a4中虛擬基站之間的資源轉移操作，其中，由各臺虛擬基站上的虛擬網(wǎng)絡控制器分別針對其虛擬基站上資源情況進行獲得。

基于上述所設計異構網(wǎng)絡的架構的基礎之上，如圖3所示，具體的所述各個物理基站上分別還設置資源塊管理器和用戶信息管理器；所述各個虛擬基站上分別還設置資源塊、用戶信息模塊和緩存區(qū)；其中，物理基站上的資源塊管理器用于針對物理基站上的資源，向各個其對應的虛擬基站上進行分配或調(diào)整；物理基站上的用戶信息管理器用于存儲用戶信息。

虛擬網(wǎng)絡控制器都是從資源塊中將資源塊分配給用戶，只有過剩的才會發(fā)在緩存區(qū)，這樣可以只通過判斷緩存區(qū)是否存在資源塊，就可以知道是過?；蚴遣蛔悖硗猓摂M網(wǎng)絡控制器響應來自其他虛擬基站的請求，也是將我方緩存區(qū)中的資源塊響應到他方資源塊中，再從資源塊中響應給用戶，虛擬基站之間的聯(lián)系是通過虛擬網(wǎng)絡控制器來完成的，發(fā)送請求和響應請求，對資源塊進行調(diào)度管理，將剩余資源塊轉存在緩存區(qū)；通過判斷所述虛擬基站中是否存在資源來分析虛擬基站中的緩存區(qū)中的資源是過多還是過少，簡便了方法且能達到所需的目的，進一步提高用戶請求的反應速度，提升用戶體驗。

所述步驟a1中，用戶向異構網(wǎng)絡中的目標物理基站發(fā)送用戶訪問請求，目標物理基站將所接收到的用戶訪問請求發(fā)送給對應的網(wǎng)絡資源管理器，網(wǎng)絡資源管理器針對用戶訪問請求進行解析，獲取用戶信息，然后由網(wǎng)絡資源管理器將該用戶信息與用戶信息管理器中的數(shù)據(jù)進行比對，若比對通過，則由網(wǎng)絡資源管理器根據(jù)用戶訪問請求確認所響應的虛擬基站，作為目標虛擬基站，并將用戶分配至目標虛擬基站上，然后進入步驟a2；若比對不通過，則不響應該用戶訪問請求。

所述虛擬基站上的資源塊用于獲取來自對應物理基站上的物理資源，并由虛擬基站上的虛擬網(wǎng)絡控制器向所對應的用戶進行資源分配；虛擬基站上的緩存區(qū)用于在對應虛擬網(wǎng)絡控制器向所對應用戶進行資源分配后，存放對應資源塊所接收到的過剩資源；虛擬基站上的用戶信息模塊用于存儲所分配用戶的信息。

應用上述所設計技術方案下，最初初始化分配資源的時候就是根據(jù)基站內(nèi)用戶信息來分配的，考慮到用戶的活動，不一定每次都是連接同一個基站，(例如，某用戶從一個小區(qū)移動到另一個小區(qū)，她肯定連接信號最好的那個基站，肯定不是以前那個小區(qū)的基站了)所以，在一個大的物理基站內(nèi)，只有當所有虛擬基站下的用戶發(fā)生增加的現(xiàn)象，才會需要再向物理基站請求資源，并且一早開始是根據(jù)用戶信息來分配的，并沒有考慮用戶的閑時和忙時的區(qū)別，只有在用戶處于忙時才會請求資源，用戶處于閑時狀態(tài)還會釋放部分資源，所以所有資源塊都沒有剩余資源的概率比較?。徊⑶胰绻骋粫r間段用戶數(shù)量突增至預定數(shù)值時，無需對所述虛擬基站中資源進行調(diào)用，根據(jù)用戶數(shù)量，當前網(wǎng)絡狀況對所述虛擬基站中資源進行重分配，保證網(wǎng)絡穩(wěn)定性；當用戶數(shù)量突減時，無需對所述虛擬基站中資源進行處理，多余資源保存在所述虛擬基站中，以待其他用戶加入網(wǎng)絡時實現(xiàn)調(diào)用。

將異構網(wǎng)絡針對用戶訪問請求的資源調(diào)度方法應用到實際當中，所述基站可以是一個移動通信基站，在如今的生活中，移動通信基站已經(jīng)逐漸融入人們的生活中，當某一時間段有兩個用戶發(fā)送請求至所述基站，所述基站根據(jù)用戶的網(wǎng)絡狀況以及用戶的數(shù)量將所述移動通信基站中的資源虛擬分配給跟所述用戶對應的所述虛擬基站中，其中多余資源存放在所述虛擬基站中的緩存區(qū)中，當有第三個用戶加入當前網(wǎng)絡時，所述基站接收信息后，將該信息發(fā)送至網(wǎng)絡資源管理器，所述網(wǎng)絡資源管理器進行匹配將距離用戶最近的虛擬基站的位置發(fā)送給用戶，并判斷該虛擬基站中是否存在資源，若存在則由所述虛擬網(wǎng)絡控制器從該基站獲取資源。

同理，當存在多個用戶時，根據(jù)上述方法對所述多個用戶進行資源分配，從而減少了對虛擬基站資源再分配，加快了響應用戶請求的速度，減少了用戶使用卡頓，提高用戶體驗。

本發(fā)明實施例通過上述方法，避免了每次新增用戶都對虛擬基站的資源進行重分配，從而減輕了重分配的過程中網(wǎng)絡環(huán)境的影響，從而減少了網(wǎng)絡延時，提高了響應速度，進而提高了用戶體驗。

此外，上述實施例還給出重分配的方法，避免當用戶數(shù)量突增至一定數(shù)量時，如果單從其他的虛擬基站調(diào)用資源無法滿足這些請求，通過根據(jù)用戶信息，用戶數(shù)量，當前網(wǎng)絡狀況對所述虛擬基站進行重分配也減少了對某一個虛擬基站中資源進行一次次調(diào)用的麻煩，保證了網(wǎng)絡穩(wěn)定性。

如此，本發(fā)明設計的一種異構網(wǎng)絡針對用戶訪問請求的資源調(diào)度方法，通過基站將接收到的用戶的訪問請求發(fā)送至網(wǎng)絡資源管理器，并接收所述網(wǎng)絡資源管理器根據(jù)用戶的訪問請求確定的響應所述訪問請求的虛擬基站的位置；所述虛擬基站具有獨立的虛擬網(wǎng)絡控制器，判斷所述虛擬基站中是否存在資源，若所述虛擬基站中存在資源，則所述虛擬網(wǎng)絡控制器將所述虛擬基站中的資源分配給用戶；若所述虛擬基站中不存在資源，則對所述虛擬基站進行資源再分配，降低了網(wǎng)絡延時，提高了響應速度，從而提高了用戶體驗。

上面結合附圖對本發(fā)明的實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。