AI-Native Network Slicing for 6G Networks
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Nanjing University（南京大学）；University of Windsor（温莎大学）
随着第五代（5G）网络的全球推出，有必要超越5G并设想6 G网络。预计6 G网络将具有空-空-地一体化网络，先进的网络虚拟化和泛在智能。本文提出了一种用于6 G网络的人工智能（AI）原生网络切片架构，以实现AI和网络切片的协同作用，从而促进智能网络管理并支持新兴的AI服务。首先在网络切片生命周期中讨论基于AI的解决方案，以智能地管理网络切片，即，AI用于切片。然后，研究了网络切片解决方案，通过构建AI实例和执行有效的资源管理来支持新兴的AI服务，即，为AI切片。最后，给出了一个案例研究，然后讨论了6 G网络中AI原生网络切片所必需的开放研究问题。
2021-11-05 cs.LG cs.NI
Machine Learning for Network Slicing Resource Management: A Comprehensive Survey
University of Kaiserslautern（凯泽斯劳滕大学）；German Research Center for Artificial Intelligence（德国人工智能研究中心）
新兴的多租户网络切片技术被认为是5G蜂窝网络的基本特征。它提供网络切片作为一种新型的公共云服务，从而增加了服务的灵活性，提高了网络资源的效率。同时，也对网络资源管理提出了新的挑战。近年来已经提出了许多各种方法，其中广泛地部署了机器学习和人工智能技术。在这篇文章中，我们提供了一个调查现有的网络切片资源管理的方法，突出了机器学习在其中所扮演的角色。
2020-01-22 cs.LG 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
Towards Secure Slicing: Using Slice Isolation to Mitigate DDoS Attacks on 5G Core Network Slices
在本文中，我们提出了一种解决方案，使用切片隔离来主动缓解5G核心网络切片中的分布式拒绝服务攻击。网络切片是允许5G网络为不同行业（服务）提供专用资源的关键技术之一。但是，分布式拒绝服务攻击可能会严重影响切片的性能和可用性，因为它们可以在多租户虚拟化网络基础设施中共享相同的物理资源。切片隔离是5G网络切片的基本要求。在本文中，我们使用网络隔离来解决5G网络切片中分布式拒绝服务攻击的挑战性问题。我们建议使用一种数学模型，该模型可以提供按需切片隔离，并保证5G核心网络切片的端到端延迟。我们评估所提出的工作与模拟和实验工作的混合。我们的研究结果表明，所提出的隔离可以减轻分布式拒绝服务攻击，以及增加切片的可用性。我们相信这项工作将鼓励进一步研究如何保护5G网络切片。
2019-04-25 cs.NI
ORANSlice: An Open-Source 5G Network Slicing Platform for O-RAN
针对Open RAN社区缺乏开源5G端到端切片方案的问题，本文开发了集成开源RAN框架的ORANSlice平台，通过扩展E2接口支持基于xApps的RAN切片控制与优化，并在测试平台验证了切片优先级与资源保障能力。
2024-10-16 cs.NI
Predictive Closed-Loop Service Automation in O-RAN based Network Slicing
Samsung R&D（三星研发中心）；Virginia Tech（弗吉尼亚理工学院）；San Jose State University（圣何塞州立大学）；Manchester Metropolitan University（曼彻斯特城市大学）；MediaTek（联发科）
网络切片提供了定制和敏捷的网络部署，用于在同一基础设施下管理各种垂直领域的不同服务类型。为了满足这些垂直行业的动态服务需求，并满足服务水平协议（SLA）中提到的所需服务质量（QoS），网络切片需要通过专用元件和资源进行隔离。此外，需要持续监控和智能管理分配给这些切片的资源。这可以立即检测和纠正任何违反SLA的行为，以闭环方式支持自动化服务保证。通过减少人为干预，智能和闭环资源管理降低了提供灵活服务的成本。在垂直行业（可能由不同的供应商管理）之间共享的网络中的资源管理将通过开放和标准化的接口得到进一步促进。开放式无线接入网（O-RAN）可能是最有前途的RAN架构，它继承了所有上述特征，即智能、开放和标准接口以及闭环控制。受此启发，在本文中，我们为O-RAN切片提供了一个闭环和智能的资源配置方案，以防止SLA违规。为了保持真实性，使用大型运营商的真实世界数据集来训练用于在所提出的闭环服务自动化过程中优化资源利用的学习解决方案。此外，部署架构和相应的流程，认识到O-RAN的要求也进行了讨论。
2022-02-04 cs.LG cs.NI eess.SP
Deep Reinforcement Learning-Aided RAN Slicing Enforcement for B5G Latency Sensitive Services
Politecnico di Bari（巴里理工大学）；Università degli Studi di Siena（锡耶纳大学）；Università degli Studi di Pisa（比萨大学）；CNIT, Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Telecomunicazioni（意大利国家电信大学间联盟（CNIT））
网络边缘的云计算功能与人工智能相结合，有望将未来的移动网络转变为服务和无线电感知实体，能够满足即将到来的延迟敏感型应用的要求。在这种情况下，一个具有挑战性的研究目标是利用边缘智能来动态和最佳地管理无线电接入网络切片（这是一种比第五代网络切片更不成熟和更复杂的技术）和无线电资源管理，由于无线信道的大多数不可预测的性质，这是一项非常复杂的任务。本文提出了一种新的架构，该架构在网络边缘利用深度强化学习，以解决支持延迟敏感应用的无线电接入网络切片和无线电资源管理优化。通过计算机模拟，我们的建议对基线方法的有效性进行了研究，考虑一个复杂的驱动用例。
2021-03-18 cs.AI cs.LG cs.NI
Learn to Slice, Slice to Learn: Unveiling Online Optimization and Reinforcement Learning for Slicing AI Services
本文提出整合“学会切片”与“切片以学习”概念，通过智能切片代理（EXP3与DQN）自动化优化AI服务切片，并实验比较两者优劣，推动零接触网络发展。
2024-11-06 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
Slicing-Based AI Service Provisioning on Network Edge
边缘智能利用网络边缘的计算资源，提供贴近网络用户的人工智能（AI）服务。由于它能够实现快速推理和分布式学习，边缘智能被认为是6G网络的重要组成部分。在本文中，我们研究了支持边缘智能的AI服务配置。首先，我们介绍了AI服务的特点和要求。然后介绍了AI服务数据管理，并为AI服务定制了网络切片。具体而言，我们提出了一种新的资源池方法，以联合管理AI服务的服务数据和网络资源。一个跟踪驱动的案例研究证明了所提出的资源池方法的有效性。通过这项研究，我们说明了在网络边缘提供AI服务的必要性、挑战和潜力。
2021-05-14 cs.NI cs.SY eess.SY
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
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
ICN-aware Network Slicing Framework for Mobile Data Distribution
网络切片提供了将ICN实现为5G部署切片的机会。我们通过在商品计算、存储和带宽资源池上运行的通用服务编排框架来实现多个ICN服务切片。具体而言，我们展示了实时音频/视频会议切片的动态创建，通过该切片启用多参与者通信。这些切片利用ICN的基于名称的路由、集成安全性、对组播和移动性的固有支持以及网内缓存和计算等功能来有效地扩展和交付服务，同时动态地适应不断变化的服务需求。拟议的框架还支持移动按需功能作为ICN切片上的服务，以更有效地支持多接入链路（如LTE、Wifi和以太网）上的生产者移动性，我们的演示将对此进行演示。
2017-11-06 cs.NI
CLARA: A Constrained Reinforcement Learning Based Resource Allocation Framework for Network Slicing
University of California, Davis（加州大学戴维斯分校）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；University of Minnesota（明尼苏达大学）
随着移动网络的激增，我们正在经历一个强大的服务多样化，这需要从现有的网络更大的灵活性。网络切片被提出作为5G和未来网络中资源利用的一种有前途的解决方案，以解决这一迫切需求。在网络切片中，动态资源编排和网络切片管理对于最大化资源利用率至关重要。不幸的是，这个过程太复杂，传统的方法是有效的，由于缺乏准确的模型和动态隐藏结构。我们制定的问题作为一个约束马尔可夫决策过程（CMDP）不知道模型和隐藏结构。此外，我们提出了解决这个问题，使用约束强化学习的资源分配算法的REACH A。特别是，我们分析了累积和瞬时约束，分别使用自适应邻域点策略优化和投影层。评价显示，在有服务需求保证的情况下，联合国A在资源分配方面的业绩明显优于基线。
2021-11-16 cs.LG 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
IoT service slicing and task offloading for edge computing
随着物联网技术的进步，智能工厂、智能城市和智能汽车等各个领域都在使用物联网提供增值服务。此外，MEC和网络切片等技术为物联网提供了另一个机会，可以支持以前无法支持的更先进和实时的服务。然而，将这些技术简单地集成到物联网中并没有充分利用MEC和网络切片，或者分别减少延迟和流量优先级。因此，迫切需要一种有效的物联网平台集成机制，以最大限度地发挥使用此类技术的优势。在本文中，我们介绍了一种新颖的架构框架，该框架能够以最少的功能虚拟化物联网平台，以支持特定的物联网服务，并在靠近最终用户的边缘节点上托管实例。由于实例在MEC节点和网络切片所在的边缘节点处提供其服务，因此最终用户的流量不需要遍历回到云。这种架构不仅保证了低延迟，还保证了边缘节点处物联网服务的有效管理。为了证明所提出的架构的可行性，我们通过比较在中央云上运行的物联网服务和在边缘网关中使用切片物联网功能的物联网服务的传输时间来进行实验评估。结果表明，所提出的架构提供的传输时间比传统的基于云的物联网平台快两倍。
2020-08-24 cs.NI
A Hard and Soft Hybrid Slicing Framework for Service Level Agreement Guarantee via Deep Reinforcement Learning
网络切片是保证5G和未来网络中各种服务水平协议（SLA）的关键驱动因素。最近，深度强化学习（DRL）已被广泛用于网络切片中的资源分配。然而，现有的相关工作没有考虑与DRL的初始勘探阶段相关的性能损失。本文提出了一种新的性能保证切片策略与软，硬混合切片设置。主要是在训练神经网络时，采用一个通用的切片设置来保证切片的SLA。此外，公共切片的资源倾向于随着DRL的训练精确地重新分配到切片，直到其收敛。实验结果进一步证实了本文提出的切片框架的有效性：切片在训练阶段的SLA得到了保证，算法收敛后在SLA满足率、隔离度和频谱最大化方面都达到了接近最优的性能。
2022-03-06 cs.NI cs.SY eess.SP
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
Slicing Scheduling for Supporting Critical Traffic in Beyond 5G
第五代（5G）移动网络旨在支持的最具挑战性的服务之一是需要非常低延迟和/或高可靠性的关键服务。现在很明显，这些关键服务也将成为超5G（B5 G）网络的核心。虽然5G无线电设计通过在定时方面引入更大的灵活性来适应这种支持，但如何有效地在共享网络上与其他宽带服务调度这些服务仍然是一个挑战。在本文中，我们使用网络切片作为网络共享的使能器，并提出了一个优化框架，通过打孔技术将资源调度到关键服务，对常规宽带服务的影响最小。然后，我们彻底检查的吞吐量和可靠性，通过模拟方面的框架的性能。
2021-12-06 cs.IT cs.NI math.IT
5G Wireless Network Slicing for eMBB, URLLC, and mMTC: A Communication-Theoretic View
5G无线技术的宏伟目标是支持三种具有巨大异构需求的通用服务：增强型移动宽带（eMBB），大规模机器类型通信（mMTC）和超可靠低延迟通信（URLLC）。服务异构性可以通过网络切片来适应，通过网络切片，每个服务被分配资源以提供性能保证和与其他服务的隔离。无线电接入网络（RAN）的切片通常借助于服务之间的正交资源分配来完成。这项工作研究了允许从一组eMBB、mMTC和URLLC设备到公共基站的上行链路通信中RAN资源的非正交共享的潜在优势。该方法被称为异构非正交多址接入（H-NOMA），在传统的NOMA技术，涉及用户具有同质的要求，因此可以通过一个标准的多址接入信道进行调查。这项研究设计了一个通信理论模型，占三个服务的异构要求和特点。引入可靠性分集的概念作为设计原理，其利用跨服务的不同可靠性要求以确保非正交RAN切片的性能保证。这项研究表明，H-NOMA可以导致，在某些制度中，在三个通用服务之间的性能权衡方面的显着收益相比，正交切片。
2018-08-01 cs.IT cs.NI math.IT
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
Optimal Slicing and Scheduling with Service Guarantees in Multi-Hop Wireless Networks
该研究针对多跳无线网络的端到端服务保障调度问题，结合网络切片分析可行区域，提出延迟赤字概念与近似规则的多项式时间调度算法，解决多流可行性问题的NP难特性并保障服务要求。
2024-09-14 cs.NI
DRL-driven RAN Slicing Management: A V2X-oriented Approach In Multi-service Scenarios
University of Málaga（马拉加大学）；Ericsson（爱立信）
本文提出一种基于深度强化学习的RAN切片管理框架，用于在V2X与eMBB共存的5G网络中动态优化资源分配，实验证明其能平衡SLA合规与资源利用率，优于静态和比例分配策略。
2026-10-02 cs.NI
Prediction-based Hybrid Slicing Framework for Service Level Agreement Guarantee in Mobility Scenarios: A Deep Learning Approach
网络切片是保证5G和未来网络中各种服务水平协议（SLA）的关键驱动因素。无线接入网中的切片间无线资源分配（IS-RRA）是非常重要的。然而，用户移动性给最优IS-RRA带来了新的挑战。本文首先提出了一种软硬混合切片框架，其中引入了一个公共切片来实现隔离度和频谱效率（SE）之间的权衡。为了应对用户移动性带来的挑战，我们提出了一种基于深度学习的两步算法：基于长短期记忆（LSTM）的网络状态预测和基于深度Q网络（DQN）的切片策略。在该提案中，LSTM网络被用来预测交通需求和切片窗口级别中每个用户的位置。此外，通过位置和无线电地图来映射信道增益。然后，将预测的信道增益和业务需求输入到DQN以输出精确的切片调整。最后，实验结果证实了本文提出的切片框架的有效性：切片的SLA得到了很好的保证，算法在SLA满意率、隔离度和SE方面都达到了接近最优的性能。
2022-08-06 cs.NI cs.SY eess.SY
Hierarchical Soft Slicing to Meet Multi-Dimensional QoS Demand in Cache-Enabled Vehicular Networks
车载网络需要支持具有多维服务质量（QoS）要求的多种内容应用，而传统的一刀切的网络管理方法无法实现这一点。在本文中，提出了一个面向服务的分层软切片框架的缓存使能的车辆网络，其中每个切片支持一个服务和资源是逻辑上隔离，但机会主义地重用，以利用复用增益。所提出的框架的性能进行了研究，在分析的方式考虑两个典型的道路上的内容服务，即，时间关键的驾驶相关上下文信息服务（CIS）和带宽消耗的信息娱乐服务（IS）。构建两个网络切片以分别支持CIS和IS，其中资源在切片内和切片间级别上都是机会性重用的。具体地，IS切片的吞吐量、内容新鲜度（即，从理论上分析了CIS切片的复用增益和延迟性能，从而得到了软切片的复用增益。在OMNeT++和MATLAB平台上进行了大量的仿真，以验证分析结果。仿真结果表明，该方法在保证CIS内容新鲜度和服务延迟不变的情况下，可以将IS吞吐量提高30%。
2019-12-24 cs.IT cs.NI math.IT
RAN Slicing for Massive IoT and Bursty URLLC Service Multiplexing: Analysis and Optimization
未来的无线网络被设想为经由一些无线电接入技术来服务于大规模物联网（mIoT），其中随机接入信道（RACH）过程应当被利用以用于IoT设备接入网络。然而，对大规模物联网设备的RACH过程的理论分析具有挑战性。为了解决这一挑战，我们首先将物联网设备的RACH请求与其维护的队列状态相关联，并分析队列状态的演变。基于分析结果，我们然后推导出随机接入（RA）成功概率的封闭形式的表达式，这是一个重要的指标，表征设备的RACH过程。此外，考虑到将不同服务融合到共享基础设施上的协议，我们研究了用于mIoT和突发超可靠和低延迟通信（URLLC）服务复用的RAN切片。具体而言，我们将RAN切片问题制定为优化问题，以最大化所有IoT设备的总RA成功概率，并以节能的方式为URLLC设备提供URLLC服务。然后提出了一种利用松弛和近似的切片资源优化（SRO）算法，该算法具有可证明的紧密性和误差界，以减轻优化问题。仿真结果表明，所提出的SRO算法能够有效地实现mIoT和突发URLLC业务的业务复用.
2021-01-29 cs.NI eess.SP
Towards 6G Network Slicing
针对6G网络切片跨自治系统部署的挑战，本文提出基于NASOR方法的递归网络切片概念，并明确6G网络切片需求，以支持6G愿景下的新服务。
2024-12-16 cs.ET cs.NI
Estimation of Video Streaming KQIs for Radio Access Negotiation in Network Slicing Scenarios
Universidad de Málaga（马拉加大学）
近年来，多媒体内容的使用大幅增加，成为移动网络用户最重要的服务之一。因此，网络运营商努力优化其基础设施，以支持最佳的视频服务供应。作为一个额外的挑战，5G引入了网络切片的概念，作为一种新的范式，它呈现了一种完全不同的网络配置和优化视图。该方案的主要挑战是确定哪些特定资源将为使用切片的用户提供必要的服务质量。为了解决这个问题，目前的工作提出了一个完整的框架，通过估计提供的视频流传输关键质量指标（KQI），这是从网络低层配置参数和指标计算的切片协商过程的支持。建议的估计，然后在一个真正的蜂窝场景进行评估。
2020-06-16 cs.LG cs.NI eess.SP
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
Resource Slicing with Cross-Cell Coordination in Satellite-Terrestrial Integrated Networks
针对星地一体化网络中的资源切片问题，提出一种跨小区协调的分布式资源切片方案，采用混合数据-模型协同驱动方法，结合异步多智能体强化学习与分布式优化，在资源利用和延迟性能上优于基准方法。
2024-04-19 cs.NI
Network Slicing for Service-Oriented Networks with Flexible Routing and Guaranteed E2E Latency
网络功能虚拟化是在第五代及以后的网络中同时支持具有不同特性和需求的多个服务的有前途的技术。在实践中，每个服务都由一系列预定的功能组成，称为服务功能链（SFC），在云环境中运行。为了使不同的服务切片能够协调工作，关键是选择云节点来部署SFC中的功能，并灵活地路由服务的流程，使得这些功能按顺序处理，保证所有服务的端到端（E2E）延迟约束，并尊重所有资源约束。在本文中，我们提出了一个新的（混合二进制线性规划）制定上述网络切片问题，优化系统的能源效率，同时共同考虑资源预算，功能实例化，流路由，和E2E延迟要求。数值结果表明，所提出的配方相比，现有的优势。
2020-05-01 cs.IT cs.NI eess.SP
Transient Performance Modelling of 5G Slicing with Mixed Numerologies for Smart Grid Traffic
由第五代（5G）系统实现的网络切片具有满足来自不同垂直行业的多样化服务需求的潜力。智能配电网作为一个典型的垂直行业，对通信网络提出了新的挑战。本文研究了具有异构流量的5G无线电接入网络中智能电网应用的网络切片行为。为了促进这种网络中的网络切片，我们针对具有不同无线电资源和服务质量要求的两个业务类别采用不同的5G无线电接入参数集。三个多维马尔可夫模型的开发，以评估网络切片的瞬时性能的资源分配与流量优先级。通过分析和仿真，我们研究了智能电网保护和控制流量对其他类型的并行流量会话以及无线电资源利用率的影响。
2021-11-05 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
Demo: Slicing-Enabled Private 4G/5G Network for Industrial Wireless Applications
工业环境中4G和5G网络的私有部署从各个方面来看都是有益的。私有4G/5G网络通常面临支持异构工业应用的挑战。该技术演示突出了网络切片在私有4G/5G网络中的重要性。它表明，网络切片是至关重要的多服务共存的情况下的性能保证。通过网络切片，我们的私有4G/5G网络成功支持闭环控制、事件驱动控制和视频流应用。
2020-08-11 cs.NI
An Extensible Network Slicing Framework for Satellite Integration into 5G
在过去的几十年里，网络不断发展，以提高其性能和能力，减少浪费，优化资源管理，以保持竞争力并适应市场。如今，消费者使用网络的方式发生了变化，出现了更多具有自己需求的异构服务。这使得网络运营商定义了网络切片范式。网络切片在网络中创建多个分区，每个分区可以专用于特定的服务，允许垂直市场和具有不同要求的多个服务在单个基础设施上运行。为了实现网络切片所需的灵活性，卫星技术必须发展。因此，卫星通信的参与者一直在努力改进卫星设备。试验台遵循理论分析，欧空局目前的项目SATis5使其成为核心课题。在这篇扩展摘要的全文中提出的工作是我们对这些倡议提出的下一步。它侧重于应用于卫星网络的网络切片概念，我们认为这是将卫星完全集成到5G网络中的强制性要求。我们首先描述与卫星切片定义相关的主要挑战。然后，我们强调这样的卫星切片的一组要求。基于这些需求，我们构建并提出了一个完整的卫星切片即服务（S3）框架，该框架将卫星基础设施相互化，以提供与5G网络的无缝集成。
2020-02-12 cs.NI
The Creation Phase in Network Slicing: From a Service Order to an Operative Network Slice
网络切片被认为是以灵活和具有成本效益的方式为即将到来的5G系统所针对的众多租户（例如垂直行业）提供服务的关键机制。在本文中，我们提出了一种支持多租户的SDN/NFV架构。这种架构使网络切片提供商能够为多个租户动态部署网络切片实例，并同时为其提供隔离保证。遵循网络切片即服务交付模型，租户可以访问服务目录，选择最适合其需求的切片并订购其部署。这项工作提供了网络切片提供商必须遵循的部署订购的网络切片实例的阶段的详细视图，将其容纳到多域基础设施中，并使其可操作用于租户的消费。这些阶段解决了文献中确定的关键问题，包括（i）从高级服务需求到网络功能和基础设施需求的映射，（ii）准入控制，以及（iii）网络切片描述符应该具有的特定信息。通过建议的架构和推荐的阶段集，网络切片提供商可以以极大的敏捷性、灵活性和完全自动化来部署（并在稍后操作）切片实例。
2018-04-25 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
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
AI-Assisted Slicing-Based Resource Management for Two-Tier Radio Access Networks
针对两层RAN多服务切片，提出融合空间、时间与切片维度的资源管理框架，并用深度无监督学习与解析优化求解能效最大化，性能接近最优。
2023-08-21 cs.NI eess.SP
Optimum Network Slicing for Ultra-reliable Low Latency Communication (URLLC) Services in Campus Networks
针对校园网络中URLLC服务的高可靠低延迟需求，提出基于RAN垂直切片的最优网络切片方法，将RAN功能部署建模为混合整数线性规划问题，可在实际场景找到最优解，支持动态UPF部署以提升灵活性。
2025-11-19 cs.NI
Placement and Allocation of Communications Resources in Slicing-aware Flying Networks
网络切片在5G网络中作为一个关键组件出现，可以在共享的物理网络基础设施上使用具有不同性能要求的多种服务。主要的挑战在于确保无线覆盖和足够的通信资源以满足这些服务所要求的目标服务质量（QoS）水平，包括吞吐量和延迟保证。在灾难管理场景和户外庆祝活动等临时事件中，现有的无线基础设施可能会崩溃，无法提供足够的无线覆盖，或缺乏所需的通信资源，这一挑战会加剧。由无人机（UAV）组成的飞行网络作为一种随时随地提供按需无线覆盖和通信资源的解决方案而出现。然而，现有的解决方案大多依赖于尽力而为的网络。本文的主要贡献是SLICER，一种算法，使切片感知飞行网络中的通信资源的放置和分配。通过ns-3模拟进行的评估表明，SLICER可以满足目标的QoS水平，同时使用最小量的通信资源。
2021-12-13 cs.NI
Performance Analysis of ISAC Slicing with Sensing-Assisted Communication and Communication-Assisted Sensing
Commonwealth Cyber Initiative, Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学联邦网络倡议）
本文分析ISAC切片性能，考虑SAC和CAS及资源分配与传感器密度，通过模拟揭示感知分辨率、需求和部署的影响，为设计提供见解。
2026-10-06 cs.NI cs.SY eess.SY
Application-Integrated Slicing towards 6G: The Musical Metaverse Use Case
CNR-IEIIT（意大利国家研究委员会电子与信息技术研究所）；CNIT（意大利电信与信息技术研究中心）
针对5G切片无法满足沉浸式应用多类用户差异化需求的问题，提出应用集成切片框架，统一应用与网络编排，在音乐元宇宙场景中降低资源成本与QoS违规率。
2026-09-18 cs.NI eess.AS
Optimization Results for 5G Slice-in-Slice Scheduling
5G及更高版本的开放无线接入网络（ORAN）切片是一种新兴的架构和功能，将有助于实现具有挑战性的RAN服务水平协议（SLA）保证目标。这可以为运营商有效实现网络切片的好处铺平道路。在本文中，我们提供了新颖而详细的优化结果，以实现ORAN切片中5G用户服务的切片中切片调度。
2021-06-28 cs.NI
Latency-Sensitive 5G RAN Slicing for Deterministic Aperiodic Traffic in Smart Manufacturing
Universidad Miguel Hernández de Elche (UMH)（埃尔切米格尔·埃尔南德斯大学）；Universidad Rey Juan Carlos (URJC)（雷伊胡安卡洛斯大学）
针对现有RAN切片仅考虑传输速率而无法保证确定性非周期流量的延迟需求，提出同时考虑速率和延迟需求的切片设计方法，实验证明该方法能支持关键工业应用。
2026-07-01 cs.NI
Air-Ground Integrated Vehicular Network Slicing with Content Pushing and Caching
提出了一种空地一体化车载网络（AGIVEN）架构，空中高空平台（HAP）通过大面积广播主动向车载推送内容，地面路侧单元（RSU）按需提供高速单播服务。为了有效地管理多维异构资源，引入了面向服务的网络切片方法，将AGIVEN虚拟地划分为多个切片，每个切片支持特定的应用，并保证服务质量（QoS）。具体而言，多资源供应AGIVEN切片的基本问题进行了研究，考虑到典型的车辆应用程序的基于位置的地图和基于流行度的内容服务。对于基于位置的地图服务，相对于HAP广播速率和车辆缓存大小导出HAP车辆主动推送的能力，其中存在指示最优通信缓存资源交易的鞍点。对于共同感兴趣的热门内容，获得平均板载内容命中率，HAP推送新生成的内容以保持板载缓存新鲜。然后，最小RSU传输速率推导出满足平均延迟要求的每个切片。分析结果揭示了RSU传输速率、HAP广播速率和车辆缓存大小之间的服务相关资源配置和交易关系，为实际多资源网络切片提供了指导。仿真结果表明，所提出的AGIVEN网络切片方法匹配多资源跨切片，从而RSU传输速率可以节省40%，而保持相同的QoS。
2018-06-11 cs.IT cs.NI math.IT
Dynamic Bandwidth Allocation for PON Slicing with Performance-Guaranteed Online Convex Optimization
多样化网络应用的出现要求网络的资源分配更加灵活和响应迅速。网络切片是一种关键的使能技术，它为每个网络服务提供一组定制的网络资源，以满足特定的服务需求。本文研究的重点是无源光网络（PON）实现接入网的网络切片。提出了一种基于学习的PON接入网动态带宽分配算法，综合考虑了切片感知、需求响应和分配公平性。我们基于凸优化的在线算法学习隐式流量随时间的变化趋势，并确定最稳健的窗口分配，以减少平均延迟。我们的仿真结果表明，该算法通过优先考虑延迟敏感和重负载的ONU，同时保证最小的窗口分配给所有ONU的平均延迟降低。
2022-01-19 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
ZSM-based Management and Orchestration of 3GPP Network Slicing: An Architectural Framework and Deployment Options
在闭环自动化的驱动下，零接触网络和服务管理（ZSM）框架为切片网络的端到端管理和编排提供了令人振奋的功能。虽然ZSM被3GPP认为是一个有前途的框架，但缺乏用于3GPP网络切片管理的具体的基于ZSM的解决方案。本文提出了一种基于ZM的3GPP网络切片管理系统的架构框架。所提出的框架采用递归ZSM管理域来满足标准3GPP网络切片框架的特定管理要求。两个部署选项被认为是所提出的框架。第一个选项的特点是在ZSM内集成3GPP管理系统的标准服务。另一种认为ZSM是标准3GPP管理系统的补充系统。从这些部署选项中，确定了关于ZSM与现有3GPP网络切片系统的互操作性的一些关键问题。最后，对于每个选项，通过示例用例示出了ZSM与3GPP网络切片系统互操作的架构和操作可行性。
2022-03-23 cs.NI
Federated Orchestration for Network Slicing of Bandwidth and Computational Resource
网络切片一直被认为是5G支持多样化物联网服务和应用场景的关键推动因素之一。本文研究了5G支持的大规模物联网网络的分布式网络切片与雾计算。具有不同需求的多种服务需要由5G网络提供的频谱资源和雾计算网络的计算资源来支持。我们提出了一种新的分布式框架的基础上，一个新的控制平面实体，联邦协调器，它可以协调频谱和计算资源，而不需要任何交换的本地数据和资源信息从BS。提出了一种基于部分变量分裂乘子交替方向法的分布式资源分配算法。我们证明了DistADMM-PVS最大限度地减少了整个网络的平均服务响应时间，并保证了所有支持的服务类型的最坏情况下的性能时，F-协调器和BS之间的协调是完全同步的。基于协调同步可能导致高协调延迟，当网络规模很大时，这是无法容忍的，我们提出了一种新的简化ADMM算法。我们证明了AsynADMM可以收敛到全局最优解，具有更好的可扩展性和可忽略的协调延迟。我们使用在5G网络支持的校园智能交通系统中收集的两个月的交通数据来评估我们提出的框架的性能。我们已就繁忙及非繁忙时间的行人及车辆相关服务进行广泛的模拟。我们的研究结果表明，所提出的框架提供了显着减少的服务响应时间为两个支持的服务，特别是与网络切片只有一个单一的资源。
2020-02-06 cs.NI eess.SP
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
Deep Reinforcement Learning for Resource Management in Network Slicing
Zhejiang University（浙江大学）；China Mobile Research Institute（中国移动研究院）；Beihang University（北京航空航天大学）；VTT Technical Research Centre of Finland（芬兰VTT技术研究中心）
网络切片是运营商的一项新兴业务，允许他们以不同的价格向不同的租户出售定制的切片。为了提供更好的性能和成本效益的服务，网络切片涉及具有挑战性的技术问题，并迫切期待智能创新，使资源管理与每个切片的用户活动一致。在这方面，深度强化学习（DRL），其重点是如何通过尝试替代行动和加强产生更有益的结果的趋势行动与环境互动，被认为是一个有前途的解决方案。本文在简要回顾DRL的基本概念后，研究了DRL在解决无线资源切片和基于优先级的核心网切片等典型网络切片资源管理问题中的应用，并通过大量仿真验证了DRL相对于其他竞争方案的优势。最后，我们还讨论了可能的挑战，应用DRL在网络切片从一般的角度来看。
2018-11-21 cs.LG cs.NI
Distributed Resource Allocation for Network Slicing of Bandwidth and Computational Resource
网络切片一直被认为是5G支持多样化服务和应用场景的关键使能因素之一。研究了利用通信网络提供的频谱资源和雾计算网络的计算资源进行分布式网络切片的问题。我们提出了一种新的分布式框架的基础上，一个新的控制平面实体，区域协调器（RO），它可以部署在基站（BS）和雾节点之间，以协调和控制它们的带宽和计算资源。提出了一种基于部分变量分裂乘子交替方向法的分布式资源分配算法。我们证明，该算法可以最大限度地减少整个网络的平均延迟，并在同一时间保证令人满意的延迟性能为每一个支持的服务类型。仿真结果表明，该算法的收敛速度比现有的一些算法快得多。与仅具有单个资源的网络切片相比，具有带宽和计算资源的联合网络切片可以提供约15%的总体延迟减少。
2020-02-04 cs.NI
Future Network: End-to-End Slicing and Hop-On (a Slice)
网络切片的概念，即，业务定制虚拟网（VN）在电信业中正吸引越来越多的关注。切片是一组适合客户服务的服务属性和要求的网络资源。网络资源包括云资源和通信链路资源。一个切片可以提供一个或多个客户服务，这些客户服务共享相似的服务属性和要求。定义、创建和管理切片（VN）是未来网络的一个方面。另一方面是切片操作，即，使用创建的切片向客户提供服务。本文重点讨论了切片的配置和切片的操作。本文详细描述了片（VN）配置。本文提出了一种新的跳上（切片）概念。给定良好定义和配置的端到端切片（VN），切片上的实时数据业务递送由网络操作控制实体管理，这些实体也是预先配置的。因此，客户流量分片交付的过程就像旅行者跳上旅游巴士，然后关键路口的交通管制人员引导旅行者按照预先设计的路线行驶，直到到达目的地。
2016-08-24 cs.NI
