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面对多样化场景的极端差异化性能需求,网络切片成为5G网络发展的主要驱动力量。网络切片技术使得运营商可以在同一基础设施上按需创建多个逻辑网络,以满足垂直行业的不同业务需求。由于物理资源的有限性和设备性能的差异化,运营商需要可靠、有效的网络切片映射方案,实现资源的优化配置和满足业务的可靠性需求。本文重点研究网络切片可靠映射问题,主要研究内容和创新工作总结如下:1.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。本文针对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的联合分配方案。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,该算法在保证网络可靠性的同时提高了资源利用率。2.针对传统网络切片映射方法资源利用率低,且忽略了虚拟网络功能(VNF)差异化可靠性需求导致网络切片可靠性较差的问题,本文提出了可靠性感知的网络切片重构及映射策略。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,为求解该模型,所提出的策略分两部分实现:对满足可靠性需求的网络切片,提出了基于邻域搜索的网络切片映射算法,联合优化计算资源和带宽资源;对由于VNF高可靠性需求而映射失败的网络切片,提出一种关键VNF备份的网络切片重构映射算法,提高可靠性的同时降低备份资源开销。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。