Learning-Assisted Secure End-to-End Network Slicing for Cyber-Physical Systems
迫切需要将电网和车辆等物理系统互连，以实现高效管理和安全运营。由于物理系统的不同特点，很难有一个一刀切的网络解决方案来开发网络物理系统。网络切片是一种很有前途的技术，它允许网络运营商在共享网络基础设施上创建多个虚拟网络。这些虚拟网络可以进行定制，以满足不同网络物理系统的要求。然而，设计安全的网络切片解决方案，可以有效地为各种网络物理系统创建端到端网络切片，这是具有挑战性的。在本文中，我们讨论了网络切片的挑战和安全问题，研究学习辅助网络切片解决方案，并分析其在拒绝服务攻击下的性能。我们还提出了一个小规模的测试平台的设计和实现，用于评估网络切片解决方案。
2019-10-29 cs.NI
Deep Reinforcement Learning for End-to-End Network Slicing: Challenges and Solutions
预计5G及以后将实现各种新兴用例，这些用例具有来自垂直行业的不同性能要求。为了经济高效地服务于这些用例，网络切片在根据特定资源需求动态创建虚拟端到端网络方面发挥着关键作用。网络切片可能在多个技术领域中具有数百个可配置参数，这些参数定义了网络切片的性能，这使得无法使用传统的基于模型的解决方案来编排网络切片的资源。在本文中，我们将讨论如何设计和部署深度强化学习（DRL），一种无模型方法，以解决网络切片问题。首先，我们分析了网络切片问题，并提出了一种符合标准的系统架构，该架构可在5G及其他网络中实现基于DRL的解决方案。其次，我们深入分析了在网络切片系统中设计和部署DRL的挑战。第三，我们探索多种有前途的技术，即，安全和分布式DRL，以及模仿学习，用于自动化端到端网络切片。
2022-07-29 cs.NI
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
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
Repeatedly Energy-Efficient and Fair Service Coverage: UAV Slicing (Proactive UAV Network Slicing for URLLC and Mobile Broadband Service Multiplexing)
无人机（UAV）网络被认为是5G和新兴6G无线网络的重要组成部分。无人机切片是一个很有前途的建议，将不同的服务融合到一个共同的无人机网络，而无需为每种类型的服务部署单独的网络解决方案。本文关注的是无人机切片，为增强型移动宽带（eMBB）用户（UE）提供节能和公平的服务覆盖。针对物理配置UAV切片，UAV切片问题被公式化为时间相关的混合整数非凸规划问题，其目标是最大化所有UE的数据率，同时最小化UAV的总发射功率。为了减轻这个具有挑战性的问题，我们首先分解成两个时间依赖的子问题，使用李雅普诺夫方法。然后，我们推导出的过程中处理的非凸性和混合整数属性的子问题，探索连续凸近似（SCA）的方法和替代的优化方案，分别。基于导出的结果，我们开发了一个算法，可证明的性能保证，以减轻这两个子问题反复。
2020-10-21 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
Cloud Network Slicing: A systematic mapping study from scientific publications
云网络切片是一个新的研究领域，它将云计算和网络切片结合在端到端环境中。在这种情况下，了解现有的科学贡献和差距对于推动该领域的新研究至关重要。本文基于系统的映射研究，对有关云网络切片的科学出版物进行了完整的定量分析。结果显示了该研究领域过去十年的情况，提供了诸如行业参与，最多引用的文章，最活跃的研究人员，历年出版物，主要出版地点以及发达地区和差距等数据。还讨论了未来科学研究的指导方针。
2020-05-04 cs.NI
Management of Network Slicing in 5G Radio Access Networks: Functional Framework and Information Models
网络切片是5G网络的关键功能之一，能够以资源高效的方式适应预期的应用和业务参与者的多样性。虽然在3GPP规范层面已经在用于在5G网络中实现网络切片的系统架构和功能方面取得了重大进展，但用于在下一代无线电接入网络（NG-RAN）中利用该特征的管理解决方案仍处于非常初期的阶段。在这种情况下，本文提出了一个框架，在NG-RAN基础设施中的网络切片的管理，识别的功能，接口和信息模型，是必要的，使自动化的RAN切片配置和管理过程。因此，开发了旨在描述RAN切片的可管理特性和行为的合理信息模型，并且在说明性中立主机提供商场景中讨论了其适用性。
2018-03-03 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
Throughput Scaling for MMF-Enabled Optical Datacenter Networks by Time-Slicing-Based Crosstalk Mitigation
模式串扰是具有直接检测的支持MMF的光数据中心网络中的主要瓶颈。提出了一种基于时间分片的串扰抑制MDM方案，并进行了理论分析和实验验证。
2017-12-13 cs.NI
Spectrum Resource Management for Multi-Access Edge Computing in Autonomous Vehicular Networks
提出了一种动态频谱管理框架，以提高自主车辆网络（AVNET）中多接入边缘计算（MEC）的频谱资源利用率。为了支持不断增长的数据业务并保证服务质量（QoS），频谱切片、频谱分配和发射功率控制被联合考虑。因此，三个非凸网络效用最大化问题被公式化以分别在BS之间切片频谱、在与BS相关联的自主车辆（AV）之间分配频谱以及控制BS的发射功率。通过线性规划松弛和一阶泰勒级数近似，这些问题转化为易于处理的形式，然后通过交替凹搜索（ACS）算法联合求解。作为结果，最佳的频谱切片比之间的BS，最佳的BS-车辆关联模式，分配给AV的频谱资源的最佳分数，和最佳的BS的发射功率。基于我们的模拟，一个高的聚合网络效用是由所提出的频谱管理方案相比，现有的两个计划。
2019-01-03 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
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
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
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
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
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
Sl-EDGE: Network Slicing at the Edge
多接入边缘计算（MEC）资源的网络切片预计将成为5G网络及其他网络成功的关键技术。将MEC切片与传统资源分配问题区分开来的关键挑战是边缘节点依赖于紧密交织和严格约束的网络、计算和存储资源。因此，实例化MEC切片而不引起资源过度供应很难用现有切片算法来解决。本文的主要创新是Sl-EDGE，这是一个统一的MEC切片框架，允许网络运营商实例化异构切片服务（例如，视频流、缓存、5G网络接入）。我们首先描述了SL-EDGE的架构和操作，然后表明，最佳实例化联合网络MEC切片的问题是NP难的。因此，我们提出了接近最佳的算法，利用边缘节点和资源虚拟化之间的关键相似性，以7.5倍的速度实例化异构切片，并在0.25的最佳范围内。我们首先通过广泛的数值分析来评估我们的算法的性能，并表明S1-EDGE比最先进的MEC切片算法更有效地实例化切片6倍。此外，在9部智能手机的24个无线电测试平台上的实验结果表明，Sl-EDGE可同时提供联合LTE连接、WiFi视频流和ffmpeg视频转码的高效切片。
2020-05-02 cs.NI
Design and Experimental Validation of a Software-Defined Radio Access Network Testbed with Slicing Support
网络切片是5G系统的一个基本特征，将单个网络划分为多个隔离的逻辑网络，每个网络针对特定类型的服务进行优化，或者专用于特定的客户或应用。网络切片的实现在无线电接入网络（RAN）部分中特别具有挑战性，其中多个切片可以在相同的无线电信道上复用，并且无线电资源管理（RRM）功能将用于分割小区无线电资源并实现每个切片的预期行为。在这种情况下，本文介绍了关键的设计和实施方面的软件定义的RAN（SD-RAN）的实验测试平台与切片支持。该测试平台的设计与3GPP在Release 15中建立的切片功能和相关管理框架一致。测试床用于演示RAN切片的供应（例如，准备、调试和激活阶段）以及用于切片感知准入控制和调度的所实现的RRM功能的操作。
2019-05-14 cs.NI
Edge-enabled Optimized Network Slicing in Large Scale Networks
在这篇演示论文中，我们考虑了网络切片布局优化问题，并给出了一些见解，一个快速的启发式算法，适合在大规模网络布局。我们考虑一个在线优化方案与多个和易失性的网络切片请求到达，我们展示了所提出的边缘启用网络切片放置解决方案的适用性，通过大规模网络场景说明的概念验证。
2020-10-16 cs.NI
Digital Twin-Assisted Robust and Adaptive Resource Slicing in LEO Satellite Networks
本文针对低轨卫星网络中的资源切片问题，提出一种数字孪生辅助的自适应鲁棒切片方案，通过构建切片DT捕捉需求预测不确定性并仿真评估决策，实现高效资源预留与低需求违规。
2024-11-06 cs.NI
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
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
Communication and Computation O-RAN Resource Slicing for URLLC Services Using Deep Reinforcement Learning
未来超5G/6 G网络向服务感知网络的演进基于网络切片技术。通过网络切片，通信服务提供商寻求满足垂直行业的所有要求，包括超可靠低延迟通信（URLLC）服务。此外，开放式无线电接入网络（O-RAN）架构通过将更多可编程性引入RAN为灵活共享网络资源铺平了道路。RAN切片是端到端网络切片的重要组成部分，因为它确保了通信和计算资源的有效共享。然而，由于URLLC服务的严格要求和RAN环境的动态性，RAN切片具有挑战性。在这篇文章中，我们提出了一种基于O-RAN架构的两级RAN切片方法，用于在URLLC终端设备之间分配通信和计算RAN资源。针对每个RAN切片层次，将资源切片问题建模为单Agent马尔可夫决策过程，并设计了一种深度强化学习算法来求解，仿真结果表明了该方法在满足期望的服务质量要求方面的有效性.
2022-02-13 cs.NI eess.SP
Network Slicing-Based Customization of 5G Mobile Services
通过网络切片，可以满足不同应用和服务的不同需求。这些要求可以是延迟、带宽、移动性支持、定义服务区域以及安全性。通过对网络切片进行微调和动态调整，服务可以根据其不断变化的需求不断定制其交付平台。在这篇文章中，我们提出了我们的E2E网络切片编排平台的实现，评估其性能方面的动态部署的网络切片在E2E的时尚，并讨论其功能如何可以得到增强，以更好地定制网络切片根据各自的服务的需求。
2022-01-05 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
Cost-Effective Two-Stage Network Slicing for Edge-Cloud Orchestrated Vehicular Networks
Peng Cheng Laboratory（鹏城实验室）；University of Waterloo（滑铁卢大学）；Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；University of Windsor（温莎大学）
在本文中，我们研究了一个网络切片问题的边缘云编排车辆网络，其中的边缘和云服务器编排处理计算任务，以减少网络切片成本，同时满足服务质量的要求。提出了一种两阶段网络切片框架，包括1）大时间尺度的网络规划阶段，用于执行切片部署、边缘资源配置和云资源配置; 2）小时间尺度的网络运营阶段，用于执行资源分配和任务调度。特别地，我们将网络切片问题表示为两个时间尺度的随机优化问题，以最小化网络切片成本。由于该问题是NP难的，网络规划和网络运营阶段耦合，因此提出了一种基于强化学习（RL）和优化方法的二次网络切片（TAWS）算法，可以联合进行网络规划和运营决策。具体来说，通过利用决策的时标分离属性，我们将问题解耦为一个大时标网络规划子问题和一个小时标网络操作子问题。前者用RL方法求解，后者用优化方法求解。基于真实车辆交通轨迹的仿真结果表明，与基准方案相比，TAWS方案能有效降低网络切片成本。
2022-12-31 cs.AI cs.NI
An end-to-end network slicing framework for 5G wireless communication systems
无线产业目前面临两大挑战：1）如何支持垂直行业应用，从而拓展无线产业市场; 2）如何进一步提升设备能力和用户体验。在本文中，我们提出了一个技术框架来应对这些挑战。所提出的技术框架基于端到端垂直和水平切片，其中垂直切片实现垂直行业和服务，水平切片提高系统容量和用户体验。垂直切片的技术开发已经在4G后期和5G早期开始，主要集中在核心网络切片上。我们设想这种趋势将随着无线电接入网络和空中接口中的垂直切片的发展而继续。超越垂直切片，我们提出水平切片的计算和通信资源，以形成虚拟计算平台，解决网络容量扩展问题，提高设备能力和用户体验。本文阐述了垂直切片和水平切片的概念，并对空中接口、无线接入网、核心网和计算平台中的切片技术进行了阐述。本文旨在启动对长期技术路线图的讨论，并促进5G及以后E2 E网络切片解决方案的开发。
2016-08-01 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
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
A Cloud-based SDN/NFV Testbed for End-to-End Network Slicing in 4G/5G
网络切片旨在将5G塑造为灵活、可扩展和以需求为导向的网络。研究社区部署小规模和具有成本效益的测试平台，以评估网络切片功能。我们引入了一个新的测试平台，称为5GIIK，它提供了跨所有网络域和不同接入技术的网络切片的实施，管理和编排。我们的方法确定的设计标准是一个超集的功能存在于其他国家的最先进的测试平台，并确定适当的开源工具来实现它们。5GIIK是最全面的测试平台之一，因为它提供了额外的特性和功能，例如切片配置动态性，VM的实时监控以及不同VIM的VNF加载。我们说明了拟议的测试平台的潜力，并提出了初步的结果。
2020-05-14 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
Network Slicing for Vehicular Communication
超可靠的车联网（V2X）通信对于实现下一代智能车辆至关重要。V2X通信是一个不断增长的通信领域，它将车辆连接到相邻车辆（V2 V），基础设施（V2 I）和行人（V2 P）。网络切片是下一代设备连接的有前途的技术之一，在公共和可编程的物理基础设施上创建多个逻辑网络。网络切片提供了一种有效的方式，通过利用共享物理基础设施的好处来满足不同的用例需求。在这方面，我们提出了一种基于网络切片的车载网络通信解决方案。在这项工作中，我们模拟了一个高速公路的情况下，具有异构的交通需求的车辆。自动驾驶切片（安全信息）和信息娱乐切片（视频流）是在公共基础设施上创建的两个逻辑切片。我们制定了一个网络聚类和切片算法划分成不同的集群的车辆和分配切片领导人到每个集群。Slice leaders为其集群车辆提供高质量的V2 V链路，并以低延迟转发安全信息。另一方面，路边单元使用高质量的V2 I链路提供信息娱乐服务。一个广泛的长期演进高级（LTE-A）系统级仿真与蜂窝V2X（C-V2X）标准的增强被用来评估所提出的方法的性能，其中它表明，所提出的网络切片技术实现了低延迟和高可靠性的通信。
2019-05-23 cs.NI
Latency-Sensitive 5G RAN Slicing for Industry 4.0
UWICORE Laboratory, Universidad Miguel Hernández de Elche (UMH)（埃尔切米格尔·埃尔南德斯大学）
提出一种延迟敏感的5G RAN切片方案，通过设计切片和分配无线资源来满足不同应用的速率和延迟需求，并在工业4.0场景中评估。
2026-07-02 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
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
Low-Complexity Distributed Radio Access Network Slicing: Algorithms and Experimental Results
无线电接入网络（RAN）切片是在5G网络中动态分配网络资源的有效方法。RAN切片的主要挑战之一是它可证明是NP难问题。出于这个原因，我们设计了接近最优的低复杂度分布式RAN切片算法。首先，我们将切片问题建模为一个拥塞博弈，并证明了这种博弈存在唯一的纳什均衡（NE）。然后，我们评估NE的无政府代价（PoA），即，的效率NE相比，社会最优，并证明了PoA的上限为3/2。接下来，我们提出了两个完全分布式的算法，可证明收敛到唯一的NE，而不透露从切片租户的隐私敏感参数。此外，我们引入了一个自适应的无线资源定价机制，以提高网络所有者的利润。我们通过模拟和部署在Amazon EC2云上的实验测试平台来评估我们的算法的性能，两者都基于OpenCellID项目的真实基站数据集。结果表明，我们的算法收敛到网元迅速，并实现近最优的性能，而我们的定价机制有效地提高了网络所有者的利润。
2018-03-20 cs.NI
Network Slice Instantiation for 5G Micro-Operator Deployment Scenario
网络切片的概念被认为是5G发展的关键部分。网络切片是在逻辑上隔离网络功能的方法，以便使每个切片负责特定的网络需求。同样，微型运营商的概念已经出现，用于在本地部署5G以提供垂直特定服务。尽管预计微运营商网络将使用5G进行部署，但大多数关于网络切片的研究都是针对传统（MNO）网络的描述，很少强调不同利益相关者部署的本地5G网络中的切片。为了在微运营商网络中实现切片，了解可能存在的不同部署场景以及如何为这些部署中的每一个实现切片至关重要。本文所描述的微运营商网络包括封闭式、开放式和混合式网络，并针对每种网络建立了不同的部署场景。该论文进一步提出了在考虑不同部署的同时使用微运营商网络中的网络切片子网（NSS）和其他网络功能（NF）来配置网络切片子网（NSS）的方法。结果突出了可以在微运营商网络中建立的可能部署场景，以及如何有效地实现各种本地部署的网络切片。
2019-05-30 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
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
Conflict-Aware Autonomous Resource Orchestration for 5G Edge Slicing Using Multi-Agent Systems and LLMs
Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS)（南里奥格兰德联邦大学）；Federal University of Viçosa (UFV)（维索卡联邦大学）；University of São Paulo (USP)（圣保罗大学）；University of Minho (UMinho)（米尼奥大学）
该研究针对5G边缘切片的资源编排问题，提出双时间尺度架构，结合LLM与MAS的确定性拍卖机制，在真实边缘集群上验证了其可实现意图转化、资源差异化分配与需求适应。
2026-10-14 cs.DC cs.MA cs.NI
5G Network Slicing for Wi-Fi Networks
未来的网络将为具有不同要求的无数应用铺平道路，Wi-Fi将在局域网中发挥重要作用。这就是为什么5G网络提出了网络切片，允许在公共基础设施上提供针对不同用户需求量身定制的多个逻辑网络。但是，目前的Wi-Fi网络并不支持这一点。在本文中，我们提出了一个符合标准的网络切片方法的无线接入部分的Wi-Fi定义多个服务集标识符（SSID）每个接入点（AP）。我们提出了两种算法，一种是根据切片的要求以静态的方式分配资源，另一种是根据网络的条件和相关的关键性能指标（KPI）动态配置切片。所提出的算法进行了验证，通过广泛的模拟，在ns-3网络模拟器进行，并辅以理论评估。所获得的结果表明，这两种切片方法的性能优于当今的Wi-Fi接入技术，对于带宽密集型切片，达到较低的错误概率，对于时间关键型切片，达到较低的延迟。同时，当考虑为低功耗和低带宽设备定制的切片时，所提出的方法的能效高达32倍，同时提高了整体频谱效率。
2021-01-29 cs.NI
A Utility-Driven Multi-Queue Admission Control Solution for Network Slicing
网络功能虚拟化（NFV）和网络可编程性（SDN）等新兴技术的结合催生了网络切片革命。5G网络由能够向新客户提供租用网络“切片”的多租户基础设施组成（例如，垂直行业）实现了一种新的电信业务模式：切片即服务（Slice-as-aService，SlaaS）。在本文中，我们的目标是i）研究切片接纳控制问题的异构租户请求的多队列系统，ii）推导出其统计行为模型，和iii）提供一个基于效用的接纳控制优化。我们的研究结果分析了所提出的SlaaS系统的能力是近似马尔可夫的，并评估其性能相比，传统的解决方案。
2019-05-03 cs.NI
Optimizing Resource Allocation and VNF Embedding in RAN Slicing
具有网络切片方法的5G无线接入网（RAN）在下一代网络系统的发展中起着关键作用。RAN切片专注于将基底的资源分割成一组自包含的可编程RAN切片。通过网络功能虚拟化（NFV）的杠杆作用，RAN切片由各种虚拟网络功能（VNF）和虚拟链路构成，所述虚拟链路作为实例嵌入在底层节点上。在这项工作中，我们专注于以下基本任务：i）建立用于构建RAN切片恢复优化的VNF映射计划的理论基础，以及ii）开发有效映射/嵌入VNF所需的算法。特别地，我们提出了四种有效的算法，包括基于资源的算法（RBA）、基于连接的算法（CBA）、基于组的算法（GBA）和基于组连接的算法（GCBA）来解决资源分配和VNF映射问题。大量的实验也进行了验证通过所提出的算法的RAN切片的鲁棒性。
2022-07-19 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
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
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
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
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
Future Wireless Network: MyNET Platform and End-to-End Network Slicing
未来的无线网络面临着新的挑战。这些新的挑战需要新的网络部署、管理和运营解决方案和策略。许多驱动因素在未来无线网络架构的重新定义和重新设计中具有决定性作用。在之前发表的论文“5G无线网络- MyNET和SONAC”中，描述了未来的网络架构MyNET和SONAC。本文对MyNET平台进行了较为详细的阐述。详细介绍了MyNET体系结构的设计原则、MyNET平台的开发、MyNET平台的功能、MyNET对端到端切片的自动创建和管理以及MyNET提供的新功能。
2016-11-23 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
T-s3ra: traffic-aware scheduling for secure slicing and resource allocation in sdn/nfv enabled 5g networks
网络切片和资源分配在软件定义网络（SDN）/网络功能虚拟化（NFV）辅助的5G网络中起着关键作用。在5G通信中，业务速率很高，需要高数据速率和低延迟。深度学习是克服这些限制的潜在解决方案。安全切片避免了资源浪费;然而，DDoS攻击者可以利用切片网络。因此，我们专注于大规模网络流量下的资源分配安全切片。提出了用于SDN/NFV使能的5G网络上的安全切片和资源分配的调度感知。在这种方法（T-S3 RA）中，使用具有基于密码的密钥导出函数的布尔逻辑来认证用户设备。流量在5G接入点中进行调度，并分别使用SliceNet和HopFieldNet等深度学习模型实现安全的网络切片和资源分配。为了预测DDoS攻击者，我们计算Renyi熵进行数据包分类。实验进行了使用网络模拟器与250个节点的网络拓扑。使用吞吐量、延迟、数据包传输率、数据包丢失率、切片容量、带宽消耗和切片接受率等指标评估性能。T-S3 RA在三个具有不同要求的5G用例中实现，包括大规模机器类型通信，超可靠低延迟通信和增强的移动宽带。
2021-07-11 cs.NI eess.SP
Deep Reinforcement Learning for Network Slicing with Heterogeneous Resource Requirements and Time Varying Traffic Dynamics
高效的网络切片对于处理各种应用程序产生的网络流量的高度可变和动态特性至关重要。随着5G等新技术以及SDN和NFV等新架构的出现，这个问题变得更具挑战性。网络切片解决了具有挑战性的动态网络资源分配问题，其中单个网络基础设施被划分为（虚拟）多个切片以满足具有不同要求的不同用户的需求，主要挑战是流量到达特性和作业资源要求（例如，计算、存储器和带宽资源）可以是高度动态的。传统的基于模型的优化或模糊理论建模随着5G技术的高可靠性以及严格的带宽和延迟要求而变得难以处理。此外，这些方法在动态环境中缺乏自适应性。我们提出了一种深度强化学习方法来解决这个动态耦合的资源分配问题。使用合成模拟数据和真实工作负载驱动跟踪的模型评估表明，与基线等切片策略相比，我们的深度强化学习解决方案提高了整体资源利用率，延迟性能和满足的需求。
2019-08-08 cs.NI
5Guard: Isolation-aware End-to-End Slicing of 5G Networks
针对5G网络切片中资源共享导致的威胁与性能问题，提出隔离感知端到端切片框架5Guard，通过定制隔离级别平衡安全与开销，建模为混合整数规划问题并利用优化算法集成，显著提升利润与资源利用效率。
2025-04-18 cs.NI
