An Architecture for Control Plane Slicing in Beyond 5G Networks
针对现有5GS控制面缺乏切片隔离等问题，提出一种5G后网络控制面切片架构，提升模块化、可扩展性与隔离性，并通过评估验证其性能优势。
2023-07-12 cs.NI
Network Slicing in 5G Mobile Communication Architecture, Profit Modeling, and Challenges
University of Kaiserslautern (RPTU)（凯泽斯劳滕工业大学）；German Research Center for Artificial Intelligence (DFKI)（德国人工智能研究中心）
本文探讨了5G移动通信架构中网络切片的概念、系统架构、盈利建模及其面临的挑战和研究方向。
2026-03-10 cs.NI
Joint Planning of Network Slicing and Mobile Edge Computing: Models and Algorithms
多访问边缘计算（MEC）有助于部署具有严格QoS要求（特别是延迟）的关键应用程序。本文考虑的问题，联合规划的计算资源的可用性在边缘，移动网络和边缘计算资源的切片，和路由的异构流量类型的各种切片。这些方面相互交织，必须一起解决，以便为所有移动用户和流量类型提供所需的QoS，同时保持成本可控。我们制定我们的问题作为一个混合整数非线性规划（MINLP），我们定义了一个启发式，命名为邻居探索和顺序固定（NESF），以方便解决问题。该方法允许网络运营商微调网络运营成本和用户体验的总延迟。我们评估所提出的模型和启发式对两个自然的贪婪方法的性能。我们显示了所有考虑的参数的变化的影响（即，不同类型的业务、可容忍的延迟、网络拓扑和带宽、计算和链路容量）。数值结果表明，NESF是非常有效的，即使在大规模的网络场景中，在很短的计算时间内实现接近最优的规划和资源分配的解决方案。
2021-09-08 cs.NI
Wireless Network Slicing: Generalized Kelly Mechanism Based Resource Allocation
无线网络切片（即，网络虚拟化）是用于解决与5G蜂窝网络相关的移动数据服务中的快速增长的需求的问题的潜在技术之一。它在逻辑上将当前的蜂窝网络分为两个实体：基础设施提供商（InP）和移动虚拟网络运营商（MVNO）。基站的资源（例如，由InP拥有的资源块、传输功率、天线）被共享给需要用于其移动用户的资源的多个MVNO。具体而言，InP的物理资源被抽象为多个隔离的网络切片，然后将其分配给MVNO的移动用户。在本文中，研究了网络切片中的两级分配问题，同时实现了有效的资源利用、切片间隔离（即，切片之间没有干扰），以及切片内隔离（即，在同一切片中的用户之间没有干扰）。设计了一种广义凯利机制（GKM），在此基础上实现了资源分配问题的上层（即，在InP和MVNO之间）被寻址。使用这种资源投标和分配框架的好处是，卖方（InP）不需要知道投标人（MVNO）的真实估值。为了解决较低级别的资源分配问题（即，在MVNO和它们的移动用户之间），通过使用KKT条件，从每个MVNO到它的移动用户导出最优资源分配。然后，将带宽资源分配给MVNO的用户。最后，通过仿真验证了本文提出的无线网络切片中两级资源分配问题的理论分析。
2019-07-05 cs.NI
Admission and Congestion Control for 5G Network Slicing
网络切片已被广泛接受为未来第五代（5G）移动通信网络的基本特征。考虑到网络切片作为云服务的潜在密集需求以及移动网络运营商（MNO）的有限资源，高效的切片间管理和编排在5G网络中起着关键作用。这就需要针对切片准入和拥塞控制的高级解决方案。本文提出了一种新的切片间控制方法，可以很好地应对现有的预标准化5G架构
2018-08-31 cs.NI
Constrained Network Slicing Games: Achieving service guarantees and network efficiency
网络切片是下一代移动网络的关键能力。它使人们能够在共享基础设施上经济高效地定制逻辑网络。网络切片的关键组成部分是资源分配，其需要确保切片接收支持其移动设备/服务所需的资源，同时优化网络效率。在本文中，我们提出了一种新的方法，基于切片的资源分配命名为保证服务效率的网络切片（GREET）。基本概念是建立一个受约束的资源分配游戏，其中（i）切片单方面优化其分配，以最好地满足其（动态）客户负载，而（ii）施加约束，以保证如果他们希望这样，切片接收预先商定的网络资源份额。由此产生的游戏是著名的费雪市场的变体，其中切片提供预算以争夺网络资源（如在传统的费雪市场中），但（与费雪市场不同）价格受到某些资源的限制，以提供所需的保证。通过这种方式，GREET结合了基于共享的方法（通过灵活共享实现高效率）和基于预留的方法（通过分配固定数量的资源提供保证）的优点。我们描述了纳什均衡，最佳反应动力学，并提出了一个实用的切片策略，可证明的收敛性。广泛的模拟表现出实质性的改进，网络切片国家的最先进的基准。
2020-01-06 cs.NI
Network Slicing for Service-Oriented Networks Under Resource Constraints
为了在固定通信网络上支持多种按需服务，网络运营商必须允许灵活定制和快速提供其网络资源。一种有效的方法是网络虚拟化，其中每个服务都映射到一个虚拟子网，为网络用户提供专用的按需支持。在实践中，每个服务由预先指定的功能序列组成，称为服务功能链（SFC），而SFC中的每个服务功能只能由一些给定的网络节点提供。因此，为了支持给定的业务，我们必须根据SFC选择网络功能节点，并按照指定的顺序确定通过功能节点的路由策略。需要解决的一个关键的网络切片问题是如何在链路和节点容量约束的情况下，根据SFC的规定，最佳地定位物理网络中的服务功能。在本文中，我们制定了网络切片问题作为一个混合二元线性规划，并建立其强NP-困难。此外，我们提出了有效的惩罚连续上限最小化（PSUM）和PSUM-R（ounding）算法，和两个启发式算法来解决这个问题。仿真结果证明了所提出的算法的有效性。
2017-08-24 cs.NI
Toward Operator-to-Waveform 5G Radio Access Network Slicing
无线电接入网络（RAN）切片实现了属于特定基础设施提供商的物理网络资源可以在多个移动网络运营商（MNO）之间共享的愿景。该领域的现有工作已经解决了不同网络抽象级别的RAN切片，但经常忽略了现实世界切片系统中涉及的大量紧密交织的层间操作。出于这个原因，本文讨论了一种用于运营商波形5G RAN切片的新框架。在所提出的框架中，切片操作被整体地对待，包括MNO的基站（BS）和最大用户数的选择，下至资源块的波形级调度。实验结果表明，所提出的框架在可用于实现需要BS之间的协调和同步的5G传输技术的资源块数量方面提供了高达150%的改进。
2019-05-20 cs.NI
SEM-O-RAN: Semantic and Flexible O-RAN Slicing for NextG Edge-Assisted Mobile Systems
本文提出 SEM-O-RAN，首个面向 NextG 开放 RAN 的语义化灵活切片框架，通过语义感知压缩和灵活边缘分配，将已分配任务数量较现有最优方法最多提升 169%。
2022-12-22 cs.NI
Dynamic Resource Provisioning of a Scalable E2E Network Slicing Orchestration System
网络切片允许不同的应用程序和网络服务部署在运行于公共底层物理基础设施上的虚拟化资源上。开发用于端到端（E2 E）移动网络切片编排的可扩展系统需要仔细规划和非常可靠的算法。本文提出了一种新的E2 E网络切片编排系统（NSOS）及其动态自伸缩算法（DASA），该系统基于分层体系结构，每个域都有专门的实体来管理从接入到传输和核心网的移动网络的每一个部分，从而实现可伸缩的联合网络切片编排。DASA使NSOS能够自主地使其资源适应切片编排请求（SOR）的需求变化，同时强制NSOS处理任何SOR所花费的给定平均总时间。所提出的DASA包括主动和被动资源供应技术。建议的DASA的资源尺寸的启发式算法是基于排队模型的NSOS，其中包括一个开放的网络的G/G/m队列。最后，我们通过系统级仿真验证了正确的操作，并评估了我们的DASA解决方案的NSOS的性能。
2022-01-05 cs.NI
Enabling RAN Slicing Through Carrier Aggregation in mmWave Cellular Networks
不断增加的连接设备数量以及新的和异构的移动用例意味着5G蜂窝系统将面临苛刻的技术挑战。例如，超可靠低延迟通信（URLLC）和增强型移动宽带（eMBB）场景提出了正交服务质量（QoS）要求，5G旨在通过统一的无线电接入网络（RAN）设计来满足这些要求。网络切片和毫米波通信已被确定为5G的可能推动者。它们分别提供了必要的可扩展性和灵活性，以使网络适应每个特定的用例环境，以及低延迟和每秒数千兆位的无线链路，这些链路可以利用频谱中目前未使用的巨大部分。这些技术的优化和集成仍然是一个开放的研究挑战，这需要在协议栈的不同层进行创新。本文提出将它们结合在一个RAN切片框架毫米波，载波聚合的基础上。值得注意的是，我们引入了MilliSlice，一种跨载波调度策略，该策略利用载波的多样性并最大化其利用率，从而同时保证eMBB切片的高吞吐量和URLLC流的低延迟和高可靠性。
2020-05-20 cs.NI
Intelligent Network Slicing for V2X Services Towards 5G
受益于广泛部署的LTE基础设施，第五代（5G）无线网络已成为新兴的车联网（V2X）通信的关键推动因素。然而，现有的LTE网络不能有效地支持V2X服务的严格但动态的要求。克服这一挑战的一个有效解决方案是网络切片，从而可以通过逻辑上分离的网络支持不同的服务。为了缓解5G网络切片日益增加的复杂性，我们建议利用机器学习（ML）技术的最新进展来实现自动化网络操作。具体来说，我们提出了面向V2X业务的智能网络切片架构，将网络功能和多维网络资源虚拟化并分配给不同的网络切片。在实现智能优化切片的过程中，讨论了移动数据汇集和ML算法设计等关键技术，以解决相关挑战。然后，我们开发了一个仿真平台来说明我们提出的智能网络切片的有效性。随着5G网络切片和支持ML的技术的集成，V2X服务的QoS预计将大幅提高。
2019-10-03 cs.NI
Minimizing Energy Consumption for End-to-End Slicing in 5G Wireless Networks and Beyond
端到端（E2E）网络切片使无线网络能够在公共基础设施上提供多样化的服务。每个E2E切片，包括无线电接入网络（RAN）和核心网络的资源，被租用给移动虚拟网络运营商（MVNO）以向最终用户提供特定服务。通过无线网络虚拟化实现的RAN切片涉及在RAN中共享频谱和基站天线。类似地，在通过网络功能虚拟化实现的核切片中，在不同MVNO的用户之间共享诸如商用服务器和物理链路的数据中心资源。在本文中，我们研究了E2E切片的目标是最小化的总能量消耗。所述优化问题是非凸的，其通过这里提出的次优算法来解决。仿真结果表明，我们提出的联合功率控制，服务器和链路分配（JPSLA）算法实现了30%的改善相比，不相交的计划，其中RAN和核心分别切片。
2022-06-07 cs.NI
Small-Scale 5G Testbeds for Network Slicing Deployment: A Systematic Review
开发专门的基于云的开源测试平台是研究第五代（5G）移动网络中网络切片功能的实用方法。本文对大多数现有的具有成本效益的小规模测试平台进行了全面的回顾，这些测试平台部分或全部部署了网络切片。首先，我们提出了相关的软件包的三个主要功能块的ETSI NFV MANO框架和仿真的接入和核心网络域。其次，我们定义了部署网络切片测试床的主要和次要设计标准。这些设计标准随后用于试验台之间的比较。第三，我们提出了最先进的测试床，包括他们的设计目标，关键技术，网络切片部署和实验。接下来，我们根据定义的设计标准评估测试平台，并提供一个深入的总结表。该评估得出结论，其中一些软件包优于其他软件包，并且最主要的软件包满足ETSI NFV MANO框架。最后，网络切片测试床的挑战，潜在的解决方案和未来的工作进行了讨论。
2021-04-18 cs.NI
An agile and distributed mechanism for inter-domain network slicing in next generation mobile networks
网络切片正在成为一种有前途的方法，可以提供广受欢迎的多功能性和灵活性，以应对不断增长的需求。为了实现这种潜在的优势，并满足具有挑战性的要求，各种网络切片按需的方式，我们需要开发一种灵活的和分布式的机制，资源供应到不同的网络切片在异构的多资源多域移动网络环境。我们制定域间资源供应网络切片在这样的环境中作为一个优化问题，最大化网络切片租户之间的社会福利（从而最大限度地提高租户的满意度），同时最小化基础设施服务提供商的运营支出在同一时间。为了解决所设想的问题，我们一方面在网络切片租户之间实现迭代拍卖游戏，另一方面在多个定价子网服务提供商之间实现迭代拍卖游戏。我们表明，所提出的解决方案的方法在分布式隐私保护机制，收敛到所描述的优化问题的最优解的结果。除了提供分析结果来表征所提出的机制的性能，我们还采用数值评估来验证结果，证明所提出的算法的收敛性，并显示所提出的方法（在资源利用率，公平性和运营成本方面）对现有的解决方案的增强性能。
2021-02-21 cs.GT cs.NI
CDN Slicing over a Multi-Domain Edge Cloud
我们提出了一个架构，提供视频内容分发网络（CDN）的功能作为一个服务，在多域云。我们引入了CDN切片的概念，即根据内容提供商的请求创建的CDN服务实例，自主管理，并跨越多个潜在的异构边缘云基础设施。我们的设计是针对5G移动网络环境量身定制的，基于其固有的可编程性，管理灵活性以及移动边缘级别的云资源可用性，从而接近最终用户。我们利用网络功能虚拟化（NFV）和多访问边缘计算（MEC）技术，提出了一个符合最新NFV和MEC标准的系统。为了提供体验质量（QoE）优化的视频服务，我们推导出视频QoE的经验模型作为服务工作负载的函数，其与多级服务监控相结合，驱动我们的切片资源分配和弹性管理机制。这些管理方案具有自主计算资源缩放和动态转码功能，以使视频比特率适应当前网络条件。通过试验台实验证明了它们的有效性。
2022-01-05 cs.NI
A user subscription model in mobile radio access networks with network slicing
本文提出了一种移动无线电接入网络中的用户订阅模型与网络切片方案，通过logit模型分析用户订阅行为，并通过模拟验证其在移动场景下的有效性。
2026-01-15 cs.NI cs.SY eess.SY
RAN Slicing: Towards Multi-Tenancy IN 5G Radio Access Networks
5G网络的一个重要目的是允许在不同的网络租户（例如服务提供商和移动虚拟网络运营商）之间共享资源。关于包含不同基础设施（存储、计算和联网）、无线电接入网络（RAN）和射频（RF）频谱的资源共享，考虑了许多域。RAN和频谱，传输。频谱共享和RAN预计将成为多租户5G网络的基础部分。然而，缺乏评估平台来确定从多级频谱共享而不是单级频谱共享可以获得的益处的数量。本文提出的工作旨在通过提出一种改进的SimuLTE模型来解决这个问题，该模型用于评估基于多租户5G网络的主动RAN。结果显示了对5G网络中多租户RAN切片的实际优势的理解。
2022-05-16 cs.NI
Optimal Cross Slice Orchestration for 5G Mobile Services
5G移动网络包含托管各种服务的能力，例如移动社交网络、多媒体交付、医疗保健、交通和公共安全。因此，设计5G网络的主要挑战是如何在单个物理网络基础设施下支持具有不同服务质量要求的不同类型的用户和应用。最近，网络切片被引入作为解决这一挑战的有前途的解决方案。网络切片允许通过使用网络虚拟化技术来匹配服务需求的可编程网络实例。然而，如何在网络切片之间有效地分配资源在文献中还没有得到很好的研究。因此，在本文中，我们首先介绍了一个模型，用于编排网络切片的基础上的服务需求和可用资源。然后，我们提出了一个马尔可夫决策过程框架来制定和确定管理5G网络的跨切片准入控制和资源分配的最佳策略。通过仿真结果，我们表明，所提出的框架和解决方案是有效的，不仅在提供切片作为一个服务的基础上的服务需求，而且在最大限度地提高供应商的收入。
2017-12-16 cs.NI
DPoS: Decentralized, Privacy-Preserving, and Low-Complexity Online Slicing for Multi-Tenant Networks
网络切片是5G通信时代实现垂直行业间虚拟化资源共享的关键。有效的资源分配对于在实际业务场景中实现网络切片至关重要。针对当前网络切片算法存在算法复杂度高、隐私泄露、离线设置不现实等问题，提出了一种完全去中心化、低复杂度的在线多资源切片算法DPoS.我们首先将问题表述为全球社会福利最大化问题。接下来，我们设计了基于原始-对偶方法和公布价格机制的在线算法DPoS。在DPoS中，每个租户都被激励根据其真实偏好做出自己的决定，而不会向移动虚拟网络运营商和其他租户披露任何私人信息。我们提供了一个严格的理论分析表明，DPoS具有最佳的竞争比时，每个资源的成本函数是线性的。进行了大量的仿真实验，以评估DPoS的性能。结果表明，DPoS不仅可以实现接近离线最优的性能，而且具有较低的算法开销。
2021-04-07 cs.NI
5G Network Slicing as a Service Enabler for theAutomotive Sector
本研究针对汽车领域应用5G网络切片的空白，分析前代蜂窝技术的局限与挑战，阐述网络切片的使能作用，给出其对车企有效的成本均衡条件，并通过真实5G测试验证了OTA更新与其他服务共存时的性能提升。
2025-01-15 cs.NI
Network Slicing for 5G with SDN/NFV: Concepts, Architectures and Challenges
预计第五代移动通信将为垂直市场等新行业带来创新机会。然而，这些垂直行业产生了无数用例，这些用例具有未来5G网络必须有效支持的不同要求。网络切片可能是一种自然的解决方案，可以在公共网络基础设施上同时容纳垂直特定用例所需的各种服务。在本文中，我们介绍了网络切片的概念，特别关注其在5G系统中的应用。我们首先总结实现所谓网络切片的关键方面。然后，我们简要介绍了ONF提出的SDN架构，并展示了它提供的工具来支持切片。我们认为，虽然这种架构为网络切片实现铺平了道路，但它缺乏NFV可以提供的一些基本功能。因此，我们分析了ETSI提出的将SDN功能纳入NFV架构的建议。此外，我们提出了一个示例场景，结合SDN和NFV技术来解决网络切片的实现。最后，我们总结了开放的研究问题，目的是激励在这一领域的新进展。
2017-05-01 cs.NI
Statistical Multiplexing and Traffic Shaping Games for Network Slicing
下一代无线架构有望实现共享无线基础设施的切片，这些切片是针对特定移动运营商/服务定制的。考虑到基础设施成本和移动服务空间负载的随机性，非常希望在这些切片之间实现高效的统计复用。我们研究了一个简单的动态资源共享策略，分配一个“共享”的（分布式）资源池的每个切片共享约束比例公平（SCPF）。我们给出了静态切片和一般处理器共享的SCPF的性能增益的表征。我们发现，当一个切片的空间负载是更多的“不平衡”，和/或“正交”，总的网络负载时，获得更高的增益，并且跨切片的整体增益是积极的。然后，我们解决相关的尺寸问题。在SCPF下，传统的网络规模确定转化为耦合的共享规模确定问题，其特征在于给定切片的预期负载和性能要求的可行共享分配的存在。我们提供了一个解决方案，以强大的共享规模为基础的SCPF网络切片。切片可能希望经由准入控制来单方面地管理其用户的性能，该准入控制使其承载的负载最大化以满足性能要求。我们表明，这可以被建模为一个“交通塑造”的游戏，一个可实现的纳什均衡。在高负载下，平衡被明确表征，SCPF与静态切片下承载负载的增益也是如此。一个无线基础设施，支持多个切片异构移动负载的详细模拟显示我们的模型的保真度和我们的高负载均衡分析的有效性范围。
2018-05-15 cs.DC cs.NI
Towards Sustainability in 6G Network Slicing with Energy-Saving and Optimization Methods
Universidade Federal de Viçosa (UFV)（弗拉门多联邦大学）
针对6G网络切片架构缺乏嵌入型节能方法的研究空白，提出在SFI2网络切片参考架构中部署原生机器学习智能体，结合对比学习实现资源动态编排优化与节能，助力6G可持续发展。
2025-05-17 cs.ET cs.LG cs.NI
Network Slicing Management Technique for Local 5G Micro-Operator Deployments
预计本地5G网络将出现，以满足不同垂直行业的特定需求。这些网络可以由传统的移动网络运营商或新进入的本地运营商部署。由于存在大量具有不同服务需求的垂直行业，在考虑单个本地区域的网络部署成本时，为每个垂直行业部署单独的网络在经济上是不可行的。因此，本地部署的5G网络（也称为微运营商网络）可以为多个垂直行业提供服务，在一个位置有多个租户，已经得到了越来越多的关注。网络切片将使5G微运营商网络能够有效地为多个垂直行业及其具有不同网络需求的租户提供服务。本文讨论了如何使用网络切片管理功能在本地5G微运营商的不同部署中实施、编排和管理网络切片，包括为封闭、开放和混合客户群提供服务。本文提出了一种描述性技术，通过该描述性技术，可以协调使用3GPP定义的不同网络切片管理功能，以针对微运营商的不同部署场景创建、编排和管理网络切片。这基于每个场景可能存在的网络切片实例配置类型。针对封闭的微运营商网络开发了网络切片形成序列，以说明管理功能的任务。研究结果表明，网络切片管理在设计本地5G网络中发挥着关键作用，可以为垂直行业的不同客户群提供服务。
2019-07-09 cs.NI
Slicing the Network: Maintaining Neutrality, Protecting Privacy, and Promoting Competition
本文研究5G网络切片技术如何在维护网络中立、保护用户隐私和促进市场竞争的前提下部署，并为运营商和监管机构提出技术与政策建议。
2023-08-10 cs.CY cs.NI
The Slice Is Served: Enforcing Radio Access Network Slicing in Virtualized 5G Systems
下一代（5G）无线系统的无线电接入网络（RAN）的软件化和虚拟化的概念正在引入应用和服务与设备和网络基础设施物理解耦的愿景。这一关键方面最终将使不同的网络运营商能够在同一物理基础设施上动态部署异构服务。RAN切片是5G虚拟化的一种形式，其允许网络基础设施所有者动态地“切片”和“服务”其网络资源（即，频谱、功率、天线等）提供给不同的移动虚拟网络运营商（MVNO）。一旦切片策略（即，分配给每个MVNO的资源的百分比），主要的挑战是如何以这样的方式向MVNO分配频谱资源：（i）执行由网络所有者定义的切片策略;以及（ii）最小化不同MVNO之间的干扰。在这篇文章中，我们数学形式化的RAN切片实施问题（RSEP），并证明其NP-硬度。出于这个原因，我们设计了三个近似算法，使解决方案可扩展的RSEP的大小增加。我们通过在由8个软件定义的无线电外设组成的测试平台上进行模拟和实验，广泛评估了它们的性能。实验结果表明，我们的算法不仅执行切片政策，但也可以增加一倍的总网络吞吐量时，内MVNO功率控制策略结合使用。
2019-02-01 cs.NI
ONETS: Online Network Slice Broker From Theory to Practice
网络切片允许移动网络运营商将其物理网络基础设施平台开放给多个逻辑自包含网络的并发部署，即，网络切片。在本文中，我们提出并分析了ONETS：在线网络切片解决方案，其（i）建立在预算锁定多臂强盗数学模型和属性上，（ii）在我们提出的网络切片扩展中导出其分析边界，（iii）无缝集成到3GPP架构中，（iv）通过在考虑三个网络切片的商业硬件上的概念验证实现来证明其可行性，以及（v）允许设计低-复杂的在线网络切片代理解决方案，最大限度地提高复用收益。
2020-11-05 cs.NI
5G Network Slice Isolation
本文揭示了在部署多网络切片时对基本防御、安全挑战2和攻击向量的充分理解。网络切片是一个革命性的概念3，提供移动网络按需服务，并将移动网络业务和服务扩展到一个新时代。新的商业模式和服务机会正在鼓励垂直行业加入并开发自己的移动网络功能，以增强与其应用程序一致的性能。然而，在这个新时代，也提出了一些安全问题。在本文中，我们将重点介绍使用multi8 tenancy部署多网络切片。我们确定了安全问题，并讨论了防御方法，如9网络切片隔离和绝缘的多层网络切片安全模型。此外，我们10确定适当选择网络切片隔离点的重要性，并提出11一个通用框架，以优化隔离策略的实施成本，同时12保证安全性和性能要求。
2022-03-03 cs.CR cs.NI
NSBchain: A Secure Blockchain Framework for Network Slicing Brokerage
随着虚拟化和软件化等革命性技术的出现，5G网络及以后的新概念已经推出：网络切片。最初由研究界推动，3GPP等标准化机构已将其视为一种有前途的解决方案，通过实现新的商业模式机会来彻底改变传统移动电信市场。网络切片的设想是打开电信市场的新玩家，如行业垂直，如汽车，智能工厂，电子健康等，鉴于大量的潜在的新的业务参与者，被称为网络租户，需要新的解决方案，以满足他们的需求在一个具有成本效益和安全的方式。在本文中，我们提出了NSBchain，这是一种新型的网络切片代理（NSB）解决方案，它利用广泛采用的区块链技术来解决传统网络共享协议之外的新商业模式需求。NSBchain定义了一个新的实体，即中间代理（IB），它使基础设施提供商（InP）能够通过智能合约将网络资源分配给IB，而IB则以安全，自动化和可扩展的方式在租户之间分配和重新分配其资源。我们通过一个开源区块链平台进行了广泛的性能评估，该平台证明了我们提出的框架在考虑大量租户和两种不同共识算法的情况下的可行性。
2020-03-17 cs.NI
Going Green in RAN Slicing
本研究针对RAN切片中的能耗问题，提出用深度上下文多臂老虎机和汤普森采样智能体进行切片激活/停用决策，在NetMob23数据集上验证了其能显著降低能耗并保持服务质量。
2023-12-28 cs.NI
A Collaborative Statistical Actor-Critic Learning Approach for 6G Network Slicing Control
人工智能（AI）驱动的零接触大规模网络切片被认为是超越5G（B5 G）/6 G的颠覆性技术，其中租赁将以高级数字用例的形式扩展到最终消费者。在本文中，我们提出了一种新的无模型深度强化学习（DRL）框架，称为协作统计Actor-Critic（CS-AC），它可以在基于移动边缘计算（MEC）和大规模多输入多输出（mMIMO）的6 G RAN场景中实现可扩展和有远见的切片性能管理。在这个意图中，建议CS-AC的目标是在长期统计服务水平协议（SLA）下的延迟成本的优化。特别是，我们考虑了第Q延迟百分位SLA度量，并强制执行一些特定于切片的预设约束。此外，为了实现分布式学习器，我们提出了一个开发的变体软演员批评（SAC）具有较低的超参数敏感性。最后，我们给出了数值结果，以展示所采用的方法在我们构建的基于OpenAI的网络切片环境中的收益，并验证了延迟，SLA Q-th百分位数和时间效率方面的性能。据我们所知，这是第一项研究人工智能驱动的方法在统计SLA下进行大规模网络切片的可行性的工作。
2022-01-22 cs.NI
Multi-Agent Reinforcement Learning for SLA-Aware Network Slicing in UAV-Enabled MEC
Oulu University（奥卢大学）；Amirkabir University of Technology（阿米尔卡比尔理工大学）；ICTFICIAL Oy（ICTFICIAL公司）；Ruhr University Bochum (RUB)（波鸿鲁尔大学）
研究无人机支持的MEC中保证SLA稳定性的问题，提出预测性多智能体强化学习框架，通过协调轨迹控制和资源分配维持SLA稳定，设计奖励函数，用MAPPO训练智能体，模拟表明该框架能显著提升SLA稳定性且保持性能优势。
2026-07-28 cs.NI
Customized Slicing for 6G: Enforcing Artificial Intelligence on Resource Management
下一代无线网络预计将支持各种垂直行业，并提供无数新兴用例。为了满足多样化业务的严格要求，网络切片技术应运而生，它通过将基础设施网络裁剪成多个逻辑网络来实现面向业务的资源分配。然而，在动态和不确定的环境下，端到端（E2E）切片的跨域多维资源管理仍然存在一些挑战。在保证服务质量的同时权衡资源分配的收入和成本对租户来说很重要。因此，本文提出了一种分层的资源管理框架，利用深度强化学习对不同租户的资源请求进行准入控制，并在每个租户的准入切片内进行资源调整。特别是，我们首先讨论了6G定制资源管理的挑战。其次，阐述了将人工智能应用于多租户切片资源定制的动机和背景。第三，将E2E资源管理问题分解为基于切片级反馈的多维资源分配决策问题和以避免服务质量下降为目标的实时切片自适应问题。仿真结果验证了基于人工智能的定制切片的有效性。最后，几个重大的挑战，需要在实际实施中加以解决的调查。
2021-02-21 cs.IT cs.NI eess.SP
Open RAN Slicing with Quantum Optimization
本文提出利用量子优化技术优化Open RAN切片中URLLC和eMBB服务的无线资源块分配框架，在Dwave量子退火平台上实现，展示了其为5G及未来网络提供实时最优解决方案的潜力。
2025-01-31 cs.NI
5G-ICN : Delivering ICN Services over 5G using Network Slicing
从应用和架构的角度来看，5G的挑战性要求促使人们需要探索通过新的网络架构提供服务的可行性。由于5G提出了以应用为中心的网络切片，可以使用可在可编程计算，存储和传输基础设施上实现的新数据平面，因此我们将以信息为中心的网络（ICN）视为实现5G目标的候选网络架构。这可以与今天提供的端到端IP服务共存。为此，我们首先提出了一种5G-ICN架构，并比较了其优点（即，通过利用ICN特征提供的创新服务）到当前基于3GPP的移动架构。然后，我们介绍了一个通用的应用程序驱动的框架，强调了网络功能虚拟化（NFV）和软件定义网络（SDN）提供的灵活性，通过它可以实现5G-ICN。我们特别关注如何将移动性即服务（MaaS）实现为5G-ICN切片的问题，并深入概述了资源配置以及功能5G-ICN切片之间的相互依赖和协调，以满足MaaS目标。
2016-10-04 cs.NI
Deep Reinforcement Learning for Combined Coverage and Resource Allocation in UAV-aided RAN-slicing
Technology Innovation Institute（技术创新研究院）；Trinity College Dublin（都柏林圣三一学院）
网络切片是一种评估良好的方法，能够在新兴的第五代新无线电中实现移动核心和无线电接入网络（RAN）的虚拟化。切片是至关重要的，当处理新兴的和多样化的垂直应用程序，需要异构的需求集。5G还设想无人机（UAV）成为蜂窝网络标准的关键元素，旨在将其用作空中基站，并利用其灵活快速的部署来增强无线网络性能。该工作提出了一种无人机辅助的5G网络，其中空中基站（UAV-BS）具有网络切片能力，旨在优化一组用户的服务水平协议（SLA）满意度。这些用户属于5G服务类型的三个异构类别，即增强型移动宽带（eMBB）、超可靠低延迟通信（URLLC）和大规模机器类型通信（mMTC）。介绍了在网络切片背景下用于UAV-BS的多代理和多决策深度强化学习的第一应用，旨在通过将无线电资源联合分配给切片和UAV-BS二维轨迹的细化来优化用户的SLA满意率。所提出的策略的性能已经过测试，并与基准算法进行了比较，在各种场景中，满意用户的比例更高（至少高出27%）。
2022-11-15 cs.LG cs.NI
Elastic Multi-resource Network Slicing: Can Protection Lead to Improved Performance?
为了满足未来数据密集型移动应用的性能/隐私要求，自动驾驶汽车、移动数据分析和AR/VR等服务提供商预计将利用网络“边缘”的共享存储/计算/连接资源。为了具有成本效益，这种基础设施的关键功能要求是能够在租户/服务提供商之间共享异构资源，以支持空间变化和动态的用户需求。本文提出了一种资源分配标准，即共享约束切片（SCS），用于分配预定义份额的网络资源的切片，它扩展了传统的α公平性标准，通过在切片间和切片内的公平性与整体效率之间取得平衡。我们表明，SCS有几个理想的属性，包括切片级保护，envyfreeness，和负载驱动的弹性。在实践中，移动用户的动态可能会使成本的实现SCS高，所以我们讨论了使用一个更简单的（动态）加权最大-最小作为代理资源分配计划的可行性。对于随机负载和弹性用户需求的设置，我们建立了一个充分条件，为相关的耦合网络系统的稳定性。最后，可能令人惊讶的是，我们通过大量的模拟表明，虽然SCS（和/或代理加权最大-最小分配）提供了片间保护，但与片内权重分配不受份额约束的其他基于加权最大-最小的分配方案相比，它们可以实现改进的作业延迟和/或感知吞吐量，例如，传统的最大-最小或区别处理器共享。
2019-01-22 cs.DC cs.NI
Dynamic SDN-based Radio Access Network Slicing with Deep Reinforcement Learning for URLLC and eMBB Services
无线接入网（RAN）切片是使5G网络能够支持通用服务的异构需求的关键技术，即超可靠低延迟通信（URLLC）和增强型移动宽带（eMBB）。在本文中，我们提出了一个两个时间尺度的RAN切片机制，以优化URLLC和eMBB服务的性能。在大的时间尺度中，SDN控制器根据eMBB和URLLC业务的要求向gNodeB分配无线电资源。在短时间尺度中，每个gNodeB将其可用资源分配给其终端用户，并且如果需要，则从相邻gNodeB请求附加资源。我们制定这个问题作为一个非线性二元规划，并证明其NP-困难。接下来，对于每个时间尺度，我们建模的问题作为一个马尔可夫决策过程（MDP），其中大的时间尺度被建模为一个单一的代理MDP，而较短的时间尺度被建模为一个多代理MDP。我们利用指数权重算法探索和开发（EXP 3）来解决大时间尺度MDP的单智能体MDP和多智能体深度Q学习（DQL）算法来解决短时间尺度资源分配的多智能体MDP。大量的仿真结果表明，我们的方法是有效的，在不同的网络参数配置，它优于最近的基准解决方案。
2022-02-13 cs.NI
Efficient Embedding VNFs in 5G Network Slicing: A Deep Reinforcement Learning Approach
5G无线接入网络（RAN）切片旨在将基础设施逻辑地拆分为一组自包含的可编程RAN切片，每个切片构建在底层物理RAN（基板）之上，是一个独立的逻辑移动网络，提供一组具有相似特性的服务。每个RAN切片由地理上分布在众多底层节点中的各种虚拟网络功能（VNF）构成。因此，构建鲁棒RAN切片的关键挑战是设计RAN切片（RS）配置方案，其可以利用诸如底层网络中的资源可用性以及切片之间的相互依赖关系的信息来将VNF映射（嵌入）到活动底层节点上。有了这样的动机，我们提出了一种机器学习驱动的RAN切片方案，旨在在给定的请求集中容纳最大数量的切片（一组连接的虚拟网络功能-VNF）。更具体地说，我们提出了一种深度增强方案，称为深度分配代理（DAA）。简而言之，DAA利用经验设计的深度神经网络来调度切片，该深度神经网络观察基底网络的当前状态和所请求的切片，然后使用优化算法将切片的VNF映射到基底节点。DAA的训练目标是通过使用显式设计的奖励函数来最大化给定集合中容纳的切片的数量。我们的实验研究表明，平均而言，DAA能够在资源有限的衬底网络中保持80%以上的成功路由切片率，并且在极端条件下保持约60%，即，可用资源远远少于需求。
2022-07-19 cs.NI
Uncertainty-Aware Resource Provisioning for Network Slicing
网络切片允许移动网络运营商将物理基础设施拆分为隔离的虚拟网络（切片），由服务提供商管理以适应定制服务。属于一个切片的服务功能链（SFC）通常部署在尽力而为的前提下：没有什么可以保证网络基础设施资源足以支持不同数量的用户，每个用户都有不确定的需求。以网络基础设施提供商（InP）的角度来看，本文提出了一种资源配置方法的切片，鲁棒性部分未知数量的用户随机使用的切片资源。供应方案旨在最大化InP的总收益，同时提供供应的网络资源的量将满足切片要求的概率保证。此外，执行所提出的供应方法，以便限制其对低优先级后台服务的影响，这些后台服务可能与基础设施网络中的切片共存。提出了片资源配置问题的混合线性规划模型。最优联合和次优序列的解决方案提出。这些解决方案相比，不占共享公共基础设施网络的尽力而为的服务的供应方案。
2020-06-01 cs.NI
HyRA: A Hybrid Resource Allocation Framework for RAN Slicing
University of Waterloo（滑铁卢大学）；University of Ottawa（渥太华大学）
HyRA通过结合专用和共享资源分配，提升RAN切片的资源效率和SLA合规性。
2026-02-18 cs.NI
Pair-Bid Auction Model for Optimized Network Slicing in 5G RAN
本文针对5G网络切片资源分配问题，提出一种双层组合拍卖模型，结合配对竞价机制与VCG定价优化分配与收入，使总收入较基准提升12.5%。
2025-09-05 cs.GT cs.NI
Drift-Adaptive Slicing-Based Resource Management for Cooperative ISAC Networks
本文提出一种面向协作ISAC网络的漂移自适应切片资源管理方案，通过构建数字孪生和漂移自适应统计模型应对非平稳空间分布，实现大小时间尺度下的高效感知目标分配与决策验证，显著提升了服务满意度并降低了资源消耗。
2025-06-25 cs.NI eess.SP
Survivable Probability of Network Slicing with Random Physical Link Failure
第五代通信技术（5G）通过跨域网络的整合，彻底改变了移动网络和相关生态系统。网络切片是5G的一种使能技术，因为它提供动态、按需和可靠的逻辑网络切片（即，网络服务）。由于网络切片易受物理基础设施中的中断（即节点或链路故障）引起的故障的影响，因此我们最感兴趣的是在将网络切片分配给客户之前评估其可靠性。在本文中，我们提出了一个评估指标，\textit{survivable probability}，量化的可靠性下的随机物理链路故障（S）的网络切片。我们证明了存在一个\textit{base protecting spanning tree set}，它具有相同的生存概率的网络切片。我们提出了确定基本保护生成树集的必要和充分条件，并开发了相应的数学公式，可用于在5G环境中生成可靠的网络切片。除了证明我们的方法与仿真结果的可行性，我们还讨论了我们的问题和方法是如何相关的Steiner树问题，并提出其计算复杂性和逼近。
2017-10-16 cs.NI
Robust Resource Sharing in Network Slicing via Hypothesis Testing
针对网络切片中资源共享导致的性能隔离下降问题，提出基于假设检验的两阶段方法，通过检测并排除异常切片，在保障服务水平协议的同时实现了效率与隔离的有效权衡。
2024-04-28 cs.NI
URLLC-eMBB Slicing to Support VR Multimodal Perceptions over Wireless Cellular Systems
虚拟现实（VR）使移动无线用户能够在虚拟空间中体验多模态感知。在本文中，我们调查的问题，同时支持的视觉和触觉感知无线蜂窝网络，重点放在下行链路传输阶段。视觉感知需要中等的可靠性和最大化的速率，而触觉感知需要固定的速率和高可靠性。因此，视觉触觉VR流量需要使用两种不同的网络切片：用于视觉感知的增强型移动宽带（eMBB）和用于触觉感知的超可靠低延迟通信（URLLC）。我们调查两种方法，这两个切片共享下行链路资源正交和非正交，分别。我们比较这些方法在刚刚可察觉的差异（JND），在心理物理学的一个既定的措施，并表明，非正交切片成为更好的下一个更高的目标集成感知分辨率和/或更高的目标率触觉感知。
2018-05-07 cs.IT cs.NI eess.SP
Slicing4Meta: An Intelligent Integration Framework with Multi-dimensional Network Resources for Metaverse-as-a-Service in Web 3.0
作为下一代互联网范式，Web 3.0以分散的方式封装了以用户为中心的沉浸和交互体验的期望。Metaverse，一个与物理世界交互的虚拟世界，正在成为推动Web 3.0发展的最具潜力的技术之一。在Metaverse中，用户期望通过定制实时Metaverse服务（例如，增强/虚拟现实和数字孪生）。然而，在管理和编排方面，Metaverse服务仍然没有统一的解决方案。它呼吁可扩展的解决方案和移动系统的持续发展，以支持Metaverse服务，从而将Metaverse变为现实。在本文中，提供可扩展的订阅解决方案的Metaverse服务，我们提出了一个新的概念，命名为Metaverse-as-a-Service（MaaS），在Metaverse中的各种物理虚拟组件和技术可以作为服务交付。此外，为了统一MaaS的管理和编排，我们提出了一个新的框架，称为Slicing 4 Meta，通过智能集成MaaS模型和组件和技术上的相关多维资源来定制Metaverse服务。此外，我们提出了典型的Metaverse服务的分类的基础上的体验质量（QoE）的要求，并说明如何满足QoE要求下的切片4 Meta框架。然后，我们举例说明了一个虚拟旅游研究的情况下，我们研究之间的关系QoE和多维资源的定量建模的Metaverse用户的QoE。最后，我们讨论了Slicing 4 Meta面临的一些挑战，并提出了解决这些挑战…
2023-03-15 cs.NI
Network slicing for vehicular communications: a multi-agent deep reinforcement learning approach
研究了基于非正交多址接入和网络切片的车载网络多智能体资源分配问题。为了确保不同车辆的异构服务需求，我们提出了一个网络切片架构。我们专注于一个非蜂窝网络的情况下，车辆通信的广播方法，通过直接的设备到设备接口。在这样的车辆网络中，车辆之间的资源分配非常困难，这主要是由于（i）高度移动的车辆之间的无线信道的快速变化以及（ii）缺乏中央协调点。因此，排除了获取瞬时信道状态信息以执行集中式资源分配的可能性。因此，所考虑的资源分配问题非常复杂。它不仅包括通常的频谱和功率分配，还包括覆盖范围选择（向哪些目标车辆广播）和分组选择（使用哪个网络切片）。这个问题必须联合解决，因为选择的数据包可以使用NOMA覆盖，因此频谱和功率必须仔细分配，以实现更好的车辆覆盖。为此，我们提供了一个优化方法，并研究了NP-困难的问题。然后，我们使用多智能体马尔可夫决策过程模型的问题。最后，我们使用深度强化学习（DRL）方法来解决这个问题。建议的DRL算法是实用的，因为它可以实现在一个在线和分布式的方式。我们表明，我们的方法是强大的和有效的，当面对不同的变化的网络参数和集中的基准相比。
2022-01-27 cs.NI
A Flexible Infrastructure-Sharing 5G Network Architecture Based on Network Slicing and Roaming
本文提出并实现了一种基于网络切片和漫游的灵活基础设施共享5G网络架构，通过UERANSIM和Open5GS仿真验证了其认证与流量隔离能力，并在多客户端共享场景下显著提升吞吐量、降低丢包率。
2024-11-23 cs.NI
DRASTIC: A Dynamic Resource Allocation Framework over 6G Network Slicing in Task-aware Closed-Loop Tactile Internet Applications
University of Louisville（路易斯维尔大学）
本文提出DRASTIC框架，通过强化学习动态分配资源，满足延迟要求并提高吞吐量，适用于eMBB和HRLLC用户。
2026-03-28 cs.NI
Reinforcement Learning Based Resource Allocation for Network Slices in O-RAN Midhaul
University of Ottawa（渥太华大学）
网络切片设想第五代（5G）移动网络资源分配基于对不同服务的不同要求，例如超可靠低延迟通信（URLLC）和增强型移动宽带（eMBB）。开放无线接入网（O-RAN）通过将功能模块化为独立的组件，提出了开放和分散的RAN概念。O-RAN的网络切片可以显著提高性能。因此，在这项研究中，提出了一种先进的资源分配解决方案，在O-RAN网络切片应用强化学习（RL）。这项研究展示了一个RL兼容的简化边缘网络模拟器，它包含三个组件：用户设备（UE）、边缘O-Cloud和区域O-Cloud。此模拟器稍后用于发现如何通过动态分配来自其他切片的未使用带宽来提高目标网络切片的吞吐量。增加某些网络切片的吞吐量还可以使终端用户受益于更高的平均数据率、峰值速率或更短的传输时间。结果表明，RL模型可以提供一个高峰值速率和更短的传输时间URLLC相比，平衡和eMBB焦点基线的eMBB业务。
2022-11-14 cs.LG cs.NI
On Modeling Network Slicing Communication Resources with SARSA Optimization
Salvador University (UNIFACS)（萨尔瓦多大学（UNIFACS））；University of Paris Saclay（巴黎萨克雷大学）；University of Evry（埃夫里大学）
网络切片是支持5G/6G移动网络、物联网感知网络、电子医疗系统等网络动态行为以及车联网（IoV）和工业4.0等垂直行业所需的虚拟网络基础设施的组成和部署的关键推动因素。通信切片及其分配的通信资源在用于资源编排和分配、虚拟网络功能（VNF）部署和切片操作功能的切片架构中是必不可少的。通信切片提供支持切片操作、SLA保证和QoS/QoE应用要求所需的通信能力。因此，本文提出了一个网络切片的概念模型，以制定通信切片之间的通信资源共享相关的优化问题。首先，我们提出了一个网络切片的概念模型，然后我们制定了分析模型和优化问题的一些方面来解决。接下来，我们建议使用SARSA代理来解决问题并实现概念验证原型。最后，我们提出了所获得的结果，并讨论它们。
2023-01-11 cs.AI cs.NI
Proactive Service Assurance in 5G and B5G Networks: A Closed-Loop Algorithm for End-to-End Network Slicing
Concordia University（康考迪亚大学）
本文提出了一种面向端到端网络切片的闭环算法，用于5G和B5G网络中的主动服务保障，通过动态资源调整和并行处理实现高效的服务保障。
2025-11-13 cs.DC cs.NI cs.PF
