数学家构建5G网络切片算法

5G网络的特点之一就是所谓的切片，即对网络进行分段。从物理上讲，网络保持不变，但在逻辑上根据当前请求分为多个切片。这种方法保证了给定的信号质量水平。资源被动态分配到特定的段：如果某些资源当前未被使用，则可以将它们重定向到另一个段。

优化这个过程非常重要，这样切片才能产生积极的结果。RUDN大学的数学家们已经找到了在两个服务共享弹性流量的情况下如何最好地实现资源分配——例如，浏览器正在运行并且数据正在同时传输。他们的研究发表在《未来互联网》杂志上。

“网络切片允许您在同一基础设施上部署独立的网络资源。使用这种机制，提供商可以将逻辑上隔离的网段分配给用户，每个网段都对特定需求进行设计和优化。

“例如，一个用于蜂窝通信，另一个用于物联网。因此，研究在对5G网络进行切片时如何组织资源重新分配的问题非常重要。”IrinaKochetkova博士说道。俄罗斯人民友谊大学计算机科学与电信研究所副教授。

RUDN大学数学家建立了一个基于排队论和马尔可夫决策过程的数学模型。资源分配基于三个原则：平等资源划分的最大匹配、导致资源重新分配的信号的最大共享以及最大资源利用率。在此基础上，数学家构建了最优分布的迭代算法并进行了数值实验。

数值实验显示了快速收敛，即只需三次迭代即可快速找到最优解。这表明了所提出方法的有效性。新算法比所谓的暴力法(即穷举搜索)收敛得更快。

通过数值实验，数学家能够得出资源最优配置到底取决于什么的结论。这些因素原来是系统的当前状态和奖励函数中的权重比率，即算法运行中各个参数的“重要性”。

“为了有效地计算最佳资源调度策略，我们开发了一种顺序算法。它以最大化资源利用率为起点。通过数值演示，我们展示了两种服务的最佳解决方案：网页浏览和批量数据传输。

RUDN大学计算机科学与电信研究所助理AnastasiyaVlaskina博士表示：“该算法在三次迭代中快速收敛。由于基于三个原则的平衡方法，该算法非常有效。”