5G网络切片架构中用户切换管理的研究

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1、分类号：ＴＮ９２９单位代码：１０６３６０１５０９０６００２密级：２：公开学号、奴４奸範七＃硕士学位论文中文论文题目：５Ｇ网络切片架构中用户切换管理的研究英文论文题目：ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＵｓｅｒＨａｎｄｏｆｆＭａｎａｇｅｍｅｎｔｉｎＳｌｉｃｅｄ５ＧＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ论文作者：李红指导教师：周朝荣专业名称：信息对抗研究方向：无线资源管理所在学院：物理与电子工程学院论文提交日期：年月日论文答辩日期：年月日四川师范大学学位论文独创性声明本人声明：所呈交学位论文５Ｇ网络切片架构中用户切换管理的研究，是本人在导师

2、周朝荣指导下，独立进行研究工作所取得的成果＜＝除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。一本人承诺：己提交的学位论文电子版与论文纸本的内容致。如因不符而引起的学术声誉上的损失由本人自负。学位论文作者；签字曰期：部年６ｎｉ曰４紅ｆ学位论文出版授权书本人完全同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》“”（以下简称章程），愿意将本人的硕士学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社在《中国优秀博硕士学位论文全

3、文数据库》中全文发表、。《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》可以以电子网络及其他数字媒体形式公开出版，并同意编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网“”上传播，同意按章程规定享受相关权益。：李作者签名＿＾月［年見－／ＪＬ日论文题目：柯仏印汽礙柄？闵＃切櫝劈後餉名ｆｔ筅毕业院校：四川师范大学毕业年份：２０１８年６月工士後也粒ｆ所在学院：》鸟隊所学专业；ｉ对啦色祐诘（５：光盘版志社保存。说明本授权书由中国学术期刊电子杂－－９９６２７９３１７６２００６２７９１８１４：０１０６２７１５１６７

4、９０６９３：１系话传真联电－４４８８：１０００４通信地址：北京清华大学邮局信箱采编８中心邮编摘要5G网络切片架构中用户切换管理的研究信息对抗专业研究生李红指导教师周朝荣摘要随着移动互联网技术的飞速发展，终端用户数量急剧增长，业务类型也呈现多样化的发展趋势。传统通信网络由于受物理资源和结构的限制，在系统容量、数据传输速率和传输时延等方面已经无法满足日益增长的用户需求。而下一代无线通信系统（5G）通过引入软件定义网络（SoftwareDefinedNetwork，SDN）和网络功能虚拟化（NetworkFunctionVirtualization，NFV）技术使物理资源虚拟化，网络结构

5、灵活化。系统可以根据用户业务类型将这些虚拟资源进行配置、编排、重组构成不同类型的网络切片（NetworkSlice，NS）。不同类型的NS能够提供不同的业务服务，用户可以根据业务类型选择接入不同的NS进行服务。这种切片化的网络架构虽弥补了传统通信网络的不足，但在用户移动管理方面仍然存在一些问题。本课题主要针对5G网络切片架构中，用户由于越区切换而导致的网络切片重接入和虚拟切片资源调度问题展开研究。相应地，本课题主要工作体现如下：（1）考虑到关于5G网络方面的知识点十分丰富，经阅读并梳理大量的国内外相关文献后，分析了5G网络与传统网络的区别，进一步地，对5G网络中引入的SDN、NFV和NS三

6、大技术的基本概念、架构和主要应用进行了详细地讨论，为后续研究奠定理论基础。（2）考虑到越区切换过程较短，若临时调度资源来构建网络切片可能造成切换请求响应延迟。因此，在不改变原有的切片资源分配方式的前提下，提出了一种基于系统吞吐量最大化的切片接入机制。同时，设计了该接入机制在实际网络部署中的具体实施方案。进一步地，采用贪心算法、粒子群算法、遗传算法对该机制进行算法设计和仿真分析；仿真结果表明，使用粒子群算法得到的结果优于其他两种。此外，将该接入机制与接收功率接入方案、负载均衡和随机接入方案进行仿真对比；结果表明，该接入机制的切换成功率和系统吞吐量都明显优于其他三种方案。I四川师范大学硕士学位

7、论文（3）考虑到越区切换用户的业务类型多种多样，系统中现有的切片类型无法满足所有用户的业务需求，若根据业务需求临时调度资源来重构网络切片，则可能因用户切换请求响应延迟而影响用户通信的连续性。为减少重构网络切片带来的系统时延，提出了一种基于移动预测的切片资源调度方案，其核心思想是根据移动预测结果来调度系统中现有的切片资源。首先，采用马氏链和在线学习过程相结合的方式对用户移动性进行预测，然后，根据预测结果建立了网络切片资源调