21940

21940

ارائه ي يك روش به منظور بهبود روش هاي تخصيص منابع در برش بندي شبكه

كارشناسي ارشد

شبكه هاي كامپيوتري

1396

1398/11/27

دكتر احمد اكبري - دكتر وصال حكمي

دكتر مجتبي مازوچي

كامپيوتر

با توجه به اين‌كه نسل آينده ارتباطات توسط شبكه¬ 5G رقم خواهد خورد و دليل اصلي توسعه¬ي اين شبكه پشتيباني از سرويس¬هاي مختلف و جديد مبتني بر نياز كاربران است، بنابراين ابزاري كه براي تحقق اين منظور مطرح‌شده است، استفاده از برش¬بندي است. يكي از مهم‌ترين چالش‌هايي كه در برش‌بندي شبكه وجود دارد، مسئله‌ي تخصيص منابع است. بر همين اساس مسئله به اين صورت تعريف مي‌شود كه چگونه به صورت مناسب برش‌هاي شبكه را با منابعي كه لازم دارند تا سرويس و يا سرويس‌هاي مورد نظر كاربران خود را تأمين كنند، تطبيق دهيم تا هم اپراتورها و تأمين‌كنندگان شبكه بيشترين سودمندي را بابت فروش سرويس‌هاي خود به كاربران ببرند و هم كاربران برش‌ها به صورت مناسب سرويس‌هاي مورد نياز خود را دريافت كنند. كارهاي مرتبط انجام شده فقط به دنبال بيشينه‌سازي سودمندي تأمين‌كنندگان شبكه به صورت متمركز هستند كه اين مورد برخلاف هدف اصلي 5G يعني ارائه سرويس با كيفيت، با در نظر گرفتن نيازمندي كاربران برش‌هاست و اين درحالي است كه قيود واقع‌گرايانه اعم از كارايي منابع، رعايت عدالت در تخصيص منابع، برقراري اولويت در ميان نقش‌هاي تجاري و پشتيباني از SLA هاي مهم و حياتي در هيچ كدام از اين كارها به صورت يكجا ديده نشده است؛ بنابراين براي بهبود اين چالش، ارائه‌ي يك روش تخصيص منابع در حوزه‌ي برش‌بندي هسته‌ي شبكه بر اساس نظريه بازي‌ها پيشنهاد مي‌گردد كه بتواند به صورت سلسله مراتبي و مناسب منابع موجود در شبكه را براي هر برش به صورتي تخصيص دهد تا هم كاربران بابت دريافت سرويس بيشتر، هم تأمين‌كنندگان شبكه بابت فروش منابع بيشتر به مستاجران و هم مستاجران بيشترين سودمندي را بابت ارائه‌ي سرويس بهتر و بيشتر به كاربران به صورت همزمان در واكنش به يكديگر ببرند. اين در حالي است كه از قيود واقع‌گرايانه اعم از كارايي منابع، عدالت، اولويت در ميان برش‌ها و مستأجران و پشتيباني از SLA هاي مهم و حياتي نيز پشتيباني مي‌كند. با وجود اين قيود واقع‌گرايانه، براي انعطاف‌پذيري و مقياس‌پذيري الگوريتم حل پيشنهادي براي روش پيشنهادي، مسئله‌ي مورد نظر بر يكي از بازي‌هاي خوش‌فرم نظريه بازي‌ها تحت عنوان استكلبرگ منطبق مي‌شود. با منطبق‌شدن روش پيشنهادي بر بازي استكلبرگ، يك الگوريتم حل پيشنهاد مي‌گردد كه مي‌تواند به صورت سلسله مراتبي تخصيص منابع لازم را انجام دهد و از روش بدست آوردن تعادل در استكلبرگ استفاده مي‌كند تا بهترين تعادل را در ميان بازيگران اعم از كاربران، مستأجران و تأمين‌كنندگان شبكه ايجاد كند. با توجه به شبيه‌سازي‌هاي انجام شده، الگوريتم پيشنهادي با بدست آوردن بهترين تعادل توانسته است نسبت به مرجع مرتبط به صورت ميانگين سودمندي اجتماع را 10.45 درصد بهبود دهد.

1399/02/30

Providing a Method to Improve Resource Allocation Methods in Network Slicing

2/16/2020 12:00:00 AM

As the next generation of communications will be driven by the 5G network and the main reason for its development is to support new and different services based on user needs, so network operators should be able to group based on users Based on their specific needs, provide the expected service with maximum efficiency and minimum cost. The tool that has been proposed to accomplish this is the use of network slicing. One of the most important challenges in network slicing is the issue of resource allocation among the business roles within the 5G network. Accordingly, the problem is defined as how to properly adapt network slices to the resources they need to provide the service or services their users want, so that both the operators and the network providers get the most benefit and the users. Slices receive the services they need appropriately. Related work only seeks to maximize the profitability of centralized network providers, as opposed to the primary goal of 5G, providing quality service, taking into account the needs of users of slices, while realistic constraints on resource efficiency, fairness, prioritization of business roles, and support for critical SLAs in None of these tasks have been seen as resource allocation, so to address this challenge, provide a resource allocation approach in the domain of well-known game-based core network slicing. Stackelberg is recommended to be able to allocate resources appropriately across the network for each slice so that both users, network providers, and tenants gain the most benefit simultaneously, and realistic constraints on resource efficiency, fairness, priority, critical SLAs Support among slices and tenants. Despite these realistic constraints, for the flexibility and scalability of the proposed solution algorithm for the proposed method, the problem fits into one of the lucrative games of game theory under the name of Stackelberg. By adapting the proposed approach to the Stackelberg game, a solution algorithm is proposed that can allocate the required resources in a distributed way and utilize the equilibrium of Stackelberg method to create the best equilibrium among users, tenants and network providers. According to the simulations, the proposed algorithm is able to improve the average utility of the community by 10.45% by obtaining the best equilibrium.