一种虚拟子网资源分配方法及虚拟子网系统与流程

1.本发明涉及虚拟网络技术领域，具体涉及一种虚拟子网资源分配方法和一种虚拟子网系统。


背景技术：

2.网络虚拟化是指在一个共享的物理网络资源之上创建多个虚拟网络，同时每个虚拟网络可以独立部署和管理。通过网络进行虚拟化，可以推动异构网络的融合和升级、网络环境、简化网络管理、保证服务质量这几个目标。
3.虚拟网络是指在物理网络基础架构上，利用交换机和路由器的功能，配置网络的逻辑拓扑结构，从而允许网络管理员任意地将一个用网区域内的任何数量网段聚合成一个用户组，就好像它们是一个单独的用网区域。在公共的网络基础设施上通过抽象、重构、隔离等方法能实现多个并行存在虚拟网络络。随着用户需求以及无线网络的发展，为了提升网络容量、满足日益增长的数据流量需求，运营商密集部署了大量无线接入点和基站。然而，由于用户流量在地理和时间上不均匀分布，且无线网络资源分配各自独立进行，从而导致密集部署的无线网络资源的整体利用率呈现下降的趋势。从而，现有技术中，虚拟网络的资源难以合理分配到用户，从而无法满足服务质量要求。从而，本发明提出一种虚拟子网资源分配方法及虚拟子网系统，旨在提高虚拟网络资源向用户分配的合理性。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提供一种虚拟子网资源分配方法和一种虚拟子网系统，旨在解决现有的虚拟网络的资源难以合理分配到请求网络的用户，从而无法满足服务质量要求的弊端。
5.为实现上述目的，本发明提出的一种虚拟子网资源分配方法中，用网区域中包含多个用户端，每个用户端分别与虚拟网络服务器通信连接，虚拟网络服务器用于将用网区域内的物理网络节点映射成为虚拟网络；所述方法包括如下步骤：检测用网区域内的用户端的用网共性，将同一用网共性的用户端置于同一用户组，根据不同用户组之间的用网共性区别，生成不同用户组的组间网络分配策略；根据同一用户组的各用户端的用网差异，生成同一用户组内的各用户端的组内网络分配策略；获取用网区域内的所有物理网络节点，根据组间网络分配策略和组内网络分配策略构建虚拟网络，并利用物理网络节点映射成虚拟网络的虚拟节点和虚拟子节点；根据组间网络分配策略将虚拟节点预分配至各个用户组，根据组内网络分配策略将虚拟子节点预分配至各个用户端。
6.优选地，所述方法，还包括：获取每一用户组的用户端向虚拟网络发出的资源分配请求，并获取每一用户组的各用户端的当前状态数据；
根据虚拟网络中虚拟节点向用户组的预分配、每一用户组的各用户端向虚拟网络发送的资源分配请求、每一用户组中各用户端的当前状态数据，以及组间网络分配策略，向每一用户组调整分配虚拟网络资源；根据同一用户组内各用户端向虚拟网络发送的资源分配请求、每一用户组中各用户端的当前状态数据，以及每一用户组分配到的虚拟网络资源，计算向同一用户组中各用户端分配的计划网络资源；将计划网络资源分配至发出资源分配请求的用户端，并获取用户端的更新状态数据，以判断计划网络资源是否能匹配用户端使用需求。
7.优选地，所述获取用网区域内的所有物理网络节点，根据组间网络分配策略和组内网络分配策略构建虚拟网络，并利用物理网络节点映射成虚拟网络的虚拟节点和虚拟子节点的步骤之后，还包括：按照设定的周期获取用网区域中的新增物理网络节点；将同一周期获取到的新增物理网络节点作为同一层级；将新一周期获取的同一层级的新增物理网络节点置于前一周期获取到的物理网络节点的下一层级；获取上一层级的各物理网络节点映射成虚拟节点和虚拟子节点后的映射调整数据，以确定调整的虚拟节点和调整的虚拟子节点；将新一周期获取的物理网络节点根据映射调整数据，与调整的虚拟节点或调整的虚拟子节点建立链接关系，以通过新增物理网络节点和原有物理网络节点重新映射成虚拟网络的虚拟节点和虚拟子节点；将不具有链接关系的物理网络节点映射为自由节点。
8.优选地，所述检测用网区域内的用户端的用网共性，将同一用网共性的用户端置于同一用户组，根据不同用户组之间的用网共性区别，生成不同用户组的组间网络分配策略的步骤，包括：侦测用网区域内的用户端发起的资源分配请求的时间波动和状态数据的时间波动；将资源分配请求的时间波动和状态数据的时间波动规律相同的用户端置于同一用户组；根据不同用户组之间的资源分配请求的时间波动和状态数据的时间波动，构建根据时段变化的向不同用户组分配子网资源的组间网络分配策略。
9.优选地，所述根据同一用户组的各用户端的用网差异，生成同一用户组内的各用户端的组内网络分配策略的步骤，包括：将同一用户组的各用户端的当前状态数据作为输入数据，将同一用户组的各用户端的最佳网络资源分配比例作为输出数据，带入训练模型进行训练，以得到用于预测同一用户组中的网络资源优化分配比例的资源分配模型；所述根据同一用户组内各用户端向虚拟网络发送的资源分配请求、每一用户组中各用户端的当前状态数据，以及每一用户组分配到的虚拟网络资源，计算向同一用户组中各用户端分配的计划网络资源的步骤，包括：将同一用户组中各用户端的当前状态数据作为输入数据，输入资源分配模型；根据资源分配模型的输出数据确定向同一用户组中的各用户端分配的网络资源
优化分配比例；根据所述用户组分配到的子网资源，以及网络资源优化分配比例，确定向同一用户组中发出资源分配请求的用户端分配的计划网络资源。
10.优选地，所述根据虚拟网络中虚拟节点向用户组的预分配、每一用户组的各用户端向虚拟网络发送的资源分配请求、每一用户组中各用户端的当前状态数据，以及组间网络分配策略，向每一用户组调整分配虚拟网络资源的步骤，包括：根据为不同的用户组构建的组间网络分配策略，确定每个用户组获得的网络资源的第一配比；将各用户组中各用户端的当前状态数据输入资源分配模型，将资源分配模型输出的对各个用户组中不同用户端的网络资源优化分配比例作为第二配比；根据第一配比和第二配比确定不同用户组下每个用户端的资源分配权重；根据每一用户组中向虚拟网络发送资源分配请求的用户端的资源分配权重之和，和虚拟网络中的空闲网络资源，向每一用户组调整分配虚拟网络资源。
11.优选地，所述获取每一用户组的各用户端的当前状态数据的步骤，包括：获取每一用户组的各用户端的当前数据传输任务量；获取每一用户组的各用户端的当前数据传输速率；获取每一用户组的各用户端发送数据至接收端的当前时延数据；获取当前时间约束，并获取每一用户组的各用户端在当前实时数据流下，传输数据包的当前抖动数据；获取每一用户组的各用户端当前网络丢包率。
12.优选地，所述将计划网络资源分配至发出资源分配请求的用户端，并获取用户端的更新状态数据，以判断计划网络资源是否能匹配用户端使用需求的步骤之后，还包括：若否，根据更新状态数据，从自由节点向用户端补充分配虚拟网络资源；统计各用户组内的各用户端的计划网络资源能够匹配用户端使用需求的数据，以判断是否调整组内网络分配策略和组间网络分配策略。
13.优选地，每个用户端的资源分配权重采用如下方式计算：；；；；；
；；；其中，为资源分配模型，为第i个用户组的各用户端的当前状态数据的集合，为第i个用户组的各用户端的网络资源优化分配比例的集合，，i为用户组的数量；为第i个用户组的第j个用户端的当前状态数据组；为第i个用户组的第j个用户端的当前数据传输任务量，为第i个用户组的第j个用户端的当前数据传输速率，为第i个用户组的第j个用户端的当前时延数据，为第i个用户组的第j个用户端的当前抖动数据，为第i个用户组的第j个用户端的当前网络丢包率，，为第i个用户组中的用户端数量；为第i个用户组中第j个用户端的网络资源优化分配比例值，即第二配比；、、、分别为设定系数，且取值区间分别为(0,1)；为第i个用户组中各用户端的当前时延数据均值，为第i个用户组中各用户端的当前抖动数据均值；为第i个用户组中各用户端的当前网络丢包率均值；；其中，为第i个用户组的第j个用户端的资源分配权重，为第i个用户组获得的网络资源的第一配比。
14.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种虚拟子网系统，用于执行上述任一项所述的方法，所述虚拟子网系统包括虚拟网络服务器，所述虚拟网络服务器分别与用网区域中包含的多个用户端通信连接，虚拟网络服务器用于将用网区域内的物理网络节点映射成为虚拟网络。
15.本发明的技术方案中，首先将用网区域内的用户端按照用网共性不同，划分为不同的用户组，每一用户组内的各用户端具有相同的用网共性；将用网共性相同的用户端划分为一组，有利于在不同的用网阶段将虚拟网络资源倾斜分配至需要集中用网的用户组，满足集中用网需求；进一步的，根据组间用网共性区别，生成组间网络分配策略，根据组内用网差异，生成组内网络分配策略。从而，虚拟网络将所有物理网络节点组织起来，根据组
间网络分配策略和组内网络分配策略，映射成虚拟节点和虚拟子节点。因此，虚拟网络能满足组间的用网差异，也能满足组内的用网差异，实现了将虚拟节点预分配至用户组，将虚拟子节点预分配至用户端。因此，本发明的虚拟网络的搭建与每个用户端的用网习惯相符，实现了网络资源的预分配，有利于解决现有的虚拟网络的资源难以合理分配到请求网络的用户，从而无法满足服务质量要求的弊端。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
17.图1为本发明虚拟子网资源分配方法一实施例的流程图。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
20.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
21.请参阅图1，在本发明的虚拟子网资源分配方法的第一实施例中，用网区域中包含多个用户端，每个用户端分别与虚拟网络服务器通信连接，虚拟网络服务器用于将用网区域内的物理网络节点映射成为虚拟网络；所述方法包括如下步骤：步骤s10，检测用网区域内的用户端的用网共性，将同一用网共性的用户端置于同一用户组，根据不同用户组之间的用网共性区别，生成不同用户组的组间网络分配策略；步骤s20，根据同一用户组的各用户端的用网差异，生成同一用户组内的各用户端的组内网络分配策略；步骤s30，获取用网区域内的所有物理网络节点，根据组间网络分配策略和组内网络分配策略构建虚拟网络，并利用物理网络节点映射成虚拟网络的虚拟节点和虚拟子节点；步骤s40，根据组间网络分配策略将虚拟节点预分配至各个用户组，根据组内网络分配策略将虚拟子节点预分配至各个用户端。
22.本发明的技术方案中，首先将用网区域内的用户端按照用网共性不同，划分为不同的用户组，每一用户组内的各用户端具有相同的用网共性；将用网共性相同的用户端划
分为一组，有利于在不同的用网阶段将虚拟网络资源倾斜分配至需要集中用网的用户组，满足集中用网需求；进一步的，根据组间用网共性区别，生成组间网络分配策略，根据组内用网差异，生成组内网络分配策略。从而，虚拟网络将所有物理网络节点组织起来，根据组间网络分配策略和组内网络分配策略，映射成虚拟节点和虚拟子节点。因此，虚拟网络能满足组间的用网差异，也能满足组内的用网差异，实现了将虚拟节点预分配至用户组，将虚拟子节点预分配至用户端。因此，本发明的虚拟网络的搭建与每个用户端的用网习惯相符，实现了网络资源的预分配，有利于解决现有的虚拟网络的资源难以合理分配到请求网络的用户，从而无法满足服务质量要求的弊端。
23.本实施例用于构建虚拟网络和用户组，并实现虚拟网络资源的预分配。这些都是基于用户端既往的用网习惯实现。当用户端的用网习惯改变，并且这种改变被侦测到时，虚拟网络可以非常灵活的实现自适应调整。
24.在一具体实施例中，用网共性可以通过：用网时段、用网流量和用网地址等参数中的至少一者确定，或者可以通过其他与用网相关的数据确定。同一用网共性的用户端指的是通过上述用网共性所确定的用网习惯近似的用户端。
25.例如，当单独以用网时段来确定用网共性时，当某一用网区域中存在子区域a和子区域b。子区域a中存在用户端a和用户端c，用户端a的用网时段在每日的8时至17时，用户端c的用网时段在每日的18时至24时；子区域b中存在用户端b和用户端d，用户端b的用网时段在每日的7时至18时，用户端d的用网时段在每日的16时至23时，则可以将用户端a和用户端b置于同一用户组，且将用户端c和用户端d置于同一用户组。
26.此时，上述用户端a和用户端b组成的用户组的组间分配策略为：在每日的7时至18时向用户端a和用户端b分配用网流量总和为两者用网流量之和的虚拟节点。
27.上述用户端a和用户端b组成的用户组的组内分配策略为：在每日的8时至17时向用户端a分配用网流量对应的虚拟子节点，在每日的7时至18时向用户端b分配用网流量对应的虚拟子节点。
28.上述用户端c和用户端d组成的用户组的组间分配策略为：在每日的16时至24时向用户端c和用户端d分配用网流量总和为两者用网流量之和的虚拟节点。
29.上述用户端c和用户端d组成的用户组的组内分配策略为：在每日的18时至24时向用户端c分配用网流量对应的虚拟子节点，在每日的16时至23时向用户端d分配用网流量对应的虚拟子节点。
30.根据组间网络分配策略和组内网络分配策略构建虚拟网络指的是：获取到用网区域后的所有物理网络节点后，将能够满足不同用户组的用网需求的物理网络节点或者物理网络节点组合（可以按照用网流量）映射为与该用户组对应的虚拟节点，并将与用户组对应的虚拟节点映射为与用户组内每个用户端对应的虚拟子节点，以使每个虚拟子节点能够满足不同用户端的用网需求，从而通过虚拟子节点与虚拟节点的链接，形成虚拟网络。虚拟节点与用户组的对应，虚拟子节点与用户端的对应，即完成了网络资源的预分配。并且，同一物理网络节点根据用网时段的不同和用网流量的不同，可以映射成分别对应多个用户端的虚拟子节点。例如，由于用户端a和用户端c的用网时段不重合，则同一物理网络节点可以同时映射为上述用户端a和用户端c的虚拟子节点。将同一物理网络节点映射为多个虚拟子节点的益处是：物理网络节点的数量是确定的，而用户端的数量是可以随机变动的，那么，当
一个物理网络节点可以映射为多个用户端的虚拟子节点，则若其中一个对应的用户端空闲时，则该物理网络节点还能在对应的其他用户端得到有效利用；并且，当有新的用户端加入时，也可以将物理网络节点再映射为新用户端的虚拟子节点，以灵活满足新用户端的用网需求。
31.基于本发明的第一实施例，本发明的第二实施例中，所述方法，还包括：步骤s50，获取每一用户组的用户端向虚拟网络发出的资源分配请求，并获取每一用户组的各用户端的当前状态数据；步骤s60，根据虚拟网络中虚拟节点向用户组的预分配、每一用户组的各用户端向虚拟网络发送的资源分配请求、每一用户组中各用户端的当前状态数据，以及组间网络分配策略，向每一用户组调整分配虚拟网络资源；步骤s70，根据同一用户组内各用户端向虚拟网络发送的资源分配请求、每一用户组中各用户端的当前状态数据，以及每一用户组分配到的虚拟网络资源，计算向同一用户组中各用户端分配的计划网络资源；步骤s80，将计划网络资源分配至发出资源分配请求的用户端，并获取用户端的更新状态数据，以判断计划网络资源是否能匹配用户端使用需求。
32.本实施例用于在构建虚拟网络和用户组，并实现虚拟网络资源的预分配之后，根据每个用户端的用网实际情况，调整虚拟网络资源的分配。
33.具体的，在虚拟网络和虚拟网络资源预分配后，每一用户端在用网时，向虚拟网络发出资源分配请求，该资源分配请求具体向虚拟网络服务器发出。资源分配请求的指令可以通过用户端连接网络的信号触发，即，自动触发。
34.从而，通过资源分配请求，可以表明该用户端请求用网，需要分配网络资源。虚拟网络服务器只需要侦测用户端的用网数据，即可判断用户端需要分配的网络资源。从而，本实施例中的当前状态数据，指的是用网数据。
35.进一步的，步骤s60具体实现了：根据用户组的每个用户端实际是否请求联网（即实际是否发送资源分配请求），实际的用网需求（即用户端的当前状态数据），判断实际每一用户组的实时用网需求，从而根据组间网络分配策略和虚拟节点向用户组的预分配，判断预分配情况是否能满足实时需求，所以，向每一用户组调整分配虚拟网络资源指的是，在预分配不满足实际用网需求时，根据实际用网需求调整分配虚拟网络资源，以满足实际用网需求。
36.步骤s70和步骤s80具体实现了：根据用户端的实际用网需求，向用户端分配网络资源，并验证分配的网络资源是否满足使用需求，不满足则可以进一步调整。
37.从而，本发明的技术方案中，预分配是为了设定每个用网阶段对每个用户端初设的网络资源分配，以在大部分情况下，能适应各用户端普遍的用网需求，搭建了用网资源向用户端的普遍分配框架。而步骤s60至步骤s80则实现了在偶发情况下能够调整虚拟网络的分配，使得虚拟网络的框架能够实现自适应的灵活调整和校正分配。
38.基于本发明的第二实施例，本发明的第三实施例中，所述步骤s30之后，还包括：步骤s90，按照设定的周期获取用网区域中的新增物理网络节点；将同一周期获取到的新增物理网络节点作为同一层级；将新一周期获取的同一层级的新增物理网络节点置于前一周期获取到的物理网络节点的下一层级；
步骤s100，获取上一层级的各物理网络节点映射成虚拟节点和虚拟子节点后的映射调整数据，以确定调整的虚拟节点和调整的虚拟子节点；步骤s110，将新一周期获取的物理网络节点根据映射调整数据，与调整的虚拟节点或调整的虚拟子节点建立链接关系，以通过新增物理网络节点和原有物理网络节点重新映射成虚拟网络的虚拟节点和虚拟子节点；步骤s120，将不具有链接关系的物理网络节点映射为自由节点。
39.本实施例用于将用网区域中的新增物理网络节点融合至虚拟网络中。具体的，新增的物理网络节点在层级上位于原有物理网络节点之后，从而通过层级和周期的对应关系，可以体现物理网络节点采用至虚拟网络的时间点。进一步的，虽然之前已经搭建了虚拟网络，并且搭建了虚拟节点和虚拟子节点，但是可能存在用户端使用网络的实际需求超出虚拟网络预设的情况，此时，通过侦测映射调整数据（映射调整数据指的是：实际使用网络的过程中，调整了物理网络节点向哪个用户端或者哪个用户组的映射关系），可以搜索出长期需要调整的虚拟节点和虚拟子节点，从而，可以通过新增物理网络节点来配合原有物理网络节点，映射形成新的虚拟节点或新的虚拟子节点，以通过新增物理网络节点补充原有虚拟网络框架中少量节点的资源不足。
40.将新一周期获取的物理网络节点根据映射调整数据，与调整的虚拟节点或调整的虚拟子节点建立链接关系，则将新增物理网络节点与原有物理网络节点通过链接关系形成了物理网络节点组。
41.不具有链接关系的物理网络节点映射为自由节点，可以灵活的与虚拟节点或者虚拟子节点进行组合。
42.基于本发明的第一实施例至第三实施例，本发明的第四实施例中，所述步骤s10，包括：步骤s11，侦测用网区域内的用户端发起的资源分配请求的时间波动和状态数据的时间波动；步骤s12，将资源分配请求的时间波动和状态数据的时间波动规律相同的用户端置于同一用户组；步骤s13，根据不同用户组之间的资源分配请求的时间波动和状态数据的时间波动，构建根据时段变化的向不同用户组分配子网资源的组间网络分配策略。
43.本实施例中，用户端发起的资源分配请求的时间波动体现了用户的用网时段，状态数据的时间波动体现了用网流量需求随时间的变化。
44.从而，本实施例中，将用网需求（通过状态数据体现）和用网时段具有共性的用户端分为一组。这样的好处是：便于在用户组内实现网络资源时段内的相对均分。并且可以根据用网需求，将能够提供相应用网需求的物理网络节点长期关联同一用户组或同一用户端，实现虚拟网络框架（虚拟节点和虚拟子节点）的相对稳定。避免虚拟网络框架频繁调整给用网带来的负面效应。
45.基于本发明的第二实施例，本发明的第五实施例中，所述步骤s20，包括：步骤s21，将同一用户组的各用户端的当前状态数据作为输入数据，将同一用户组的各用户端的最佳网络资源分配比例作为输出数据，带入训练模型进行训练，以得到用于预测同一用户组中的网络资源优化分配比例的资源分配模型；
所述步骤s70，包括：步骤s71，将同一用户组中各用户端的当前状态数据作为输入数据，输入资源分配模型；步骤s72，根据资源分配模型的输出数据确定向同一用户组中的各用户端分配的网络资源优化分配比例；步骤s73，根据所述用户组分配到的子网资源，以及网络资源优化分配比例，确定向同一用户组中发出资源分配请求的用户端分配的计划网络资源。
46.具体的，在用户组分配到的网络资源足够的情况下，根据每个用户端的实际用网需求向用户组内各用户端分配网络资源即可。此时，按照每个用户端分配到的虚拟子节点能提供的网络资源，提供给用户端用网。
47.然而，有些场景下，例如用网高峰时段，则用户组分配到的网络资源会不足以满足组内每个用户端的用网需求，此时就难以对组内各个用户端实现网络资源分配。
48.本实施例提出的资源分配模型，就是用来解决网络资源不足时的组内用户端网络资源优化分配问题。
49.具体的，同一用户组中的各用户端分配的网络资源优化分配比例，采用如下方式计算：；；；；；；；；
其中，为资源分配模型，为第i个用户组的各用户端的当前状态数据的集合，为第i个用户组的各用户端的网络资源优化分配比例的集合，，i为用户组的数量；为第i个用户组的第j个用户端的当前状态数据组；为第i个用户组的第j个用户端的当前数据传输任务量，为第i个用户组的第j个用户端的当前数据传输速率，为第i个用户组的第j个用户端的当前时延数据，为第i个用户组的第j个用户端的当前抖动数据，为第i个用户组的第j个用户端的当前网络丢包率，，为第i个用户组中的用户端数量；为第i个用户组中第j个用户端的网络资源优化分配比例值，即第二配比；、、、分别为设定系数，且取值区间分别为(0,1)；为第i个用户组中各用户端的当前时延数据均值，为第i个用户组中各用户端的当前抖动数据均值；为第i个用户组中各用户端的当前网络丢包率均值。
50.基于本发明的第五实施例，本发明的第六实施例中，所述步骤s60，包括：步骤s61，根据为不同的用户组构建的组间网络分配策略，确定每个用户组获得的网络资源的第一配比；步骤s62，将各用户组中各用户端的当前状态数据输入资源分配模型，将资源分配模型输出的对各个用户组中不同用户端的网络资源优化分配比例作为第二配比；步骤s63，根据第一配比和第二配比确定不同用户组下每个用户端的资源分配权重；步骤s64，根据每一用户组中向虚拟网络发送资源分配请求的用户端的资源分配权重之和，和虚拟网络中的空闲网络资源，向每一用户组调整分配虚拟网络资源。
51.具体的：；其中，为第i个用户组的第j个用户端的资源分配权重，为第i个用户组获得的网络资源的第一配比。
52.基于本发明的第二实施例，本发明的第七实施例中，所述步骤s50中的获取每一用户组的各用户端的当前状态数据的步骤，包括：步骤s51，获取每一用户组的各用户端的当前数据传输任务量；步骤s52，获取每一用户组的各用户端的当前数据传输速率；步骤s53，获取每一用户组的各用户端发送数据至接收端的当前时延数据；步骤s54，获取当前时间约束，并获取每一用户组的各用户端在当前实时数据流下，传输数据包的当前抖动数据；步骤s55，获取每一用户组的各用户端当前网络丢包率。
53.数据传输任务量大、数据传输速率小、时延数据大、抖动数据大、网络丢包率大，分别需要更多的网络资源；反之，数据传输任务量小、数据传输速率大、时延数据小、抖动数据小、网络丢包率小，则可以分配更少的网络资源。
54.在网络中，许多应用服务都有较为严苛的实时通信需求。如传输速率、时延、抖动
是这些应用中通信服务质量的基本组成部分，也是网络协议的主要关注点。传输速率指的是分配给用户的时隙数量。时延指的是数据从信息源传输到接收端所需的时间。抖动是数据包到达时间的变化，即实时数据流的每个数据包必须在相对于前一个数据包的传输完成时间的一定时间约束内完成传输。抖动越大，说明通信网络越不稳定。对于图像、音频和视频等多媒体业务，抖动的影响更为突出。例如，过大的抖动会产生不够连续平缓的语音，并可能导致语音无法辨识。
55.基于本发明的第三实施例，本发明的第八实施例中，所述步骤s80之后，还包括：若否，执行步骤s130。根据更新状态数据，从自由节点向用户端补充分配虚拟网络资源；步骤s140，统计各用户组内的各用户端的计划网络资源能够匹配用户端使用需求的数据，以判断是否调整组内网络分配策略和组间网络分配策略。
56.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种虚拟子网系统，用于执行所述的方法；所述虚拟子网系统包括虚拟网络服务器，所述虚拟网络服务器分别与用网区域中包含的多个用户端通信连接，虚拟网络服务器用于将用网区域内的物理网络节点映射成为虚拟网络。
57.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种虚拟子网资源分配方法，其特征在于，用网区域中包含多个用户端，每个用户端分别与虚拟网络服务器通信连接，虚拟网络服务器用于将用网区域内的物理网络节点映射成为虚拟网络；所述方法包括如下步骤：检测用网区域内的用户端的用网共性，将同一用网共性的用户端置于同一用户组，根据不同用户组之间的用网共性区别，生成不同用户组的组间网络分配策略；根据同一用户组的各用户端的用网差异，生成同一用户组内的各用户端的组内网络分配策略；获取用网区域内的所有物理网络节点，根据组间网络分配策略和组内网络分配策略构建虚拟网络，并利用物理网络节点映射成虚拟网络的虚拟节点和虚拟子节点；根据组间网络分配策略将虚拟节点预分配至各个用户组，根据组内网络分配策略将虚拟子节点预分配至各个用户端。2.根据权利要求1所述的虚拟子网资源分配方法，其特征在于，所述方法，还包括：获取每一用户组的用户端向虚拟网络发出的资源分配请求，并获取每一用户组的各用户端的当前状态数据；根据虚拟网络中虚拟节点向用户组的预分配、每一用户组的各用户端向虚拟网络发送的资源分配请求、每一用户组中各用户端的当前状态数据，以及组间网络分配策略，向每一用户组调整分配虚拟网络资源；根据同一用户组内各用户端向虚拟网络发送的资源分配请求、每一用户组中各用户端的当前状态数据，以及每一用户组分配到的虚拟网络资源，计算向同一用户组中各用户端分配的计划网络资源；将计划网络资源分配至发出资源分配请求的用户端，并获取用户端的更新状态数据，以判断计划网络资源是否能匹配用户端使用需求。3.根据权利要求2所述的虚拟子网资源分配方法，其特征在于，所述获取用网区域内的所有物理网络节点，根据组间网络分配策略和组内网络分配策略构建虚拟网络，并利用物理网络节点映射成虚拟网络的虚拟节点和虚拟子节点的步骤之后，还包括：按照设定的周期获取用网区域中的新增物理网络节点；将同一周期获取到的新增物理网络节点作为同一层级；将新一周期获取的同一层级的新增物理网络节点置于前一周期获取到的物理网络节点的下一层级；获取上一层级的各物理网络节点映射成虚拟节点和虚拟子节点后的映射调整数据，以确定调整的虚拟节点和调整的虚拟子节点；将新一周期获取的物理网络节点根据映射调整数据，与调整的虚拟节点或调整的虚拟子节点建立链接关系，以通过新增物理网络节点和原有物理网络节点重新映射成虚拟网络的虚拟节点和虚拟子节点；将不具有链接关系的物理网络节点映射为自由节点。4.根据权利要求1所述的虚拟子网资源分配方法，其特征在于，所述检测用网区域内的用户端的用网共性，将同一用网共性的用户端置于同一用户组，根据不同用户组之间的用网共性区别，生成不同用户组的组间网络分配策略的步骤，包括：侦测用网区域内的用户端发起的资源分配请求的时间波动和状态数据的时间波动；将资源分配请求的时间波动和状态数据的时间波动规律相同的用户端置于同一用户
组；根据不同用户组之间的资源分配请求的时间波动和状态数据的时间波动，构建根据时段变化的向不同用户组分配子网资源的组间网络分配策略。5.根据权利要求2所述的虚拟子网资源分配方法，其特征在于，所述根据同一用户组的各用户端的用网差异，生成同一用户组内的各用户端的组内网络分配策略的步骤，包括：将同一用户组的各用户端的当前状态数据作为输入数据，将同一用户组的各用户端的最佳网络资源分配比例作为输出数据，带入训练模型进行训练，以得到用于预测同一用户组中的网络资源优化分配比例的资源分配模型；所述根据同一用户组内各用户端向虚拟网络发送的资源分配请求、每一用户组中各用户端的当前状态数据，以及每一用户组分配到的虚拟网络资源，计算向同一用户组中各用户端分配的计划网络资源的步骤，包括：将同一用户组中各用户端的当前状态数据作为输入数据，输入资源分配模型；根据资源分配模型的输出数据确定向同一用户组中的各用户端分配的网络资源优化分配比例；根据所述用户组分配到的子网资源，以及网络资源优化分配比例，确定向同一用户组中发出资源分配请求的用户端分配的计划网络资源。6.根据权利要求5所述的虚拟子网资源分配方法，其特征在于，所述根据虚拟网络中虚拟节点向用户组的预分配、每一用户组的各用户端向虚拟网络发送的资源分配请求、每一用户组中各用户端的当前状态数据，以及组间网络分配策略，向每一用户组调整分配虚拟网络资源的步骤，包括：根据为不同的用户组构建的组间网络分配策略，确定每个用户组获得的网络资源的第一配比；将各用户组中各用户端的当前状态数据输入资源分配模型，将资源分配模型输出的对各个用户组中不同用户端的网络资源优化分配比例作为第二配比；根据第一配比和第二配比确定不同用户组下每个用户端的资源分配权重；根据每一用户组中向虚拟网络发送资源分配请求的用户端的资源分配权重之和，和虚拟网络中的空闲网络资源，向每一用户组调整分配虚拟网络资源。7.根据权利要求2所述的虚拟子网资源分配方法，其特征在于，所述获取每一用户组的各用户端的当前状态数据的步骤，包括：获取每一用户组的各用户端的当前数据传输任务量；获取每一用户组的各用户端的当前数据传输速率；获取每一用户组的各用户端发送数据至接收端的当前时延数据；获取当前时间约束，并获取每一用户组的各用户端在当前实时数据流下，传输数据包的当前抖动数据；获取每一用户组的各用户端当前网络丢包率。8.根据权利要求3所述的虚拟子网资源分配方法，其特征在于，所述将计划网络资源分配至发出资源分配请求的用户端，并获取用户端的更新状态数据，以判断计划网络资源是否能匹配用户端使用需求的步骤之后，还包括：若否，根据更新状态数据，从自由节点向用户端补充分配虚拟网络资源；
统计各用户组内的各用户端的计划网络资源能够匹配用户端使用需求的数据，以判断是否调整组内网络分配策略和组间网络分配策略。9.根据权利要求6所述的虚拟子网资源分配方法，其特征在于，每个用户端的资源分配权重采用如下方式计算：；；；；；；；；其中，为资源分配模型，为第i个用户组的各用户端的当前状态数据的集合，为第i个用户组的各用户端的网络资源优化分配比例的集合，，i为用户组的数量；为第i个用户组的第j个用户端的当前状态数据组；为第i个用户组的第j个用户端的当前数据传输任务量，为第i个用户组的第j个用户端的当前数据传输速率，为第i个用户组的第j个用户端的当前时延数据，为第i个用户组的第j个用户端的当前抖动数据，为第i个用户组的第j个用户端的当前网络丢包率，，为第i个用户组中的用户端数量；为第i个用户组中第j个用户端的网络资源优化分配比例值，即第二配比；分别为设定系数，且取值区间分别为(0,1)；为第i个用户组中各用户端的当前时延数据均值，为第i个用户组中各用户端的当前抖动数据均值；为第i个用户组中各用户端的当前网络丢包率均值；
；其中，为第i个用户组的第j个用户端的资源分配权重，为第i个用户组获得的网络资源的第一配比。10.一种虚拟子网系统，其特征在于，用于执行如权利要求1至9中任一项所述的方法，所述虚拟子网系统包括虚拟网络服务器，所述虚拟网络服务器分别与用网区域中包含的多个用户端通信连接，虚拟网络服务器用于将用网区域内的物理网络节点映射成为虚拟网络。

技术总结
本发明公开一种虚拟子网资源分配方法及虚拟子网系统，方法包括：检测用网区域内的用户端的用网共性，将同一用网共性的用户端置于同一用户组，生成不同用户组的组间网络分配策略；根据同一用户组的各用户端的用网差异，生成同一用户组内的各用户端的组内网络分配策略；获取用网区域内的所有物理网络节点，根据组间网络分配策略和组内网络分配策略构建虚拟网络，并利用物理网络节点映射成虚拟网络的虚拟节点和虚拟子节点；根据组间网络分配策略将虚拟节点预分配至各个用户组，根据组内网络分配策略将虚拟子节点预分配至各个用户。本发明提出的技术方案有利于解决现有的虚拟网络的资源难以合理分配到请求网络的用户的弊端。的资源难以合理分配到请求网络的用户的弊端。的资源难以合理分配到请求网络的用户的弊端。


技术研发人员：邓正秋 吕绍和 邓頔
受保护的技术使用者：湖南马栏山视频先进技术研究院有限公司
技术研发日：2023.07.27
技术公布日：2023/9/20