本發(fā)明涉及車(chē)聯(lián)網(wǎng)，具體涉及一種6g空天地車(chē)聯(lián)網(wǎng)中按需服務(wù)匹配方法、裝置及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在6g技術(shù)中，天基網(wǎng)絡(luò)、空基網(wǎng)絡(luò)與地基網(wǎng)絡(luò)的融合(空天地網(wǎng)絡(luò))將會(huì)極大增強(qiáng)車(chē)聯(lián)網(wǎng)通信覆蓋范圍以及系統(tǒng)魯棒性。同時(shí)，通過(guò)集成網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(networkfunctions?virtualization,簡(jiǎn)稱(chēng)nfv)和軟件定義網(wǎng)絡(luò)(software?defined?networking,簡(jiǎn)稱(chēng)sdn)技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)排序虛擬網(wǎng)絡(luò)和構(gòu)建服務(wù)功能鏈，sdn/nfv使能的6g空天地一體化車(chē)聯(lián)網(wǎng)(space-air-ground?integrated?vehicular?networks，簡(jiǎn)稱(chēng)，sagivns)可以進(jìn)一步以一種低-功能配置成本、高-異構(gòu)物理資源利用的方式為低延遲、高可靠性等需求日益增長(zhǎng)的車(chē)輛用戶提供定制化服務(wù)。

2、在車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，現(xiàn)有空天地網(wǎng)絡(luò)融合的研究重點(diǎn)主要聚焦于異構(gòu)資源特性分析、虛擬網(wǎng)絡(luò)功能放置，虛擬網(wǎng)絡(luò)功能調(diào)度以及網(wǎng)絡(luò)路由規(guī)劃中。例如：現(xiàn)有技術(shù)1“service-oriented?network?resource?orchestration?in?space-air-groundintegrated?network”考慮有限的sagin資源和異構(gòu)需求，設(shè)計(jì)迭代交替優(yōu)化算法，通過(guò)共同優(yōu)化速率適配、sfc編排和無(wú)線資源分配，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)收益最大化和部署成本最小化?，F(xiàn)有技術(shù)2“cost-aware?dynamic?sfc?mapping?and?scheduling?in?sdn/nfv-enabled?space–air–ground?integrated?networks?for?internet?of?vehicles”研究空天地一體化車(chē)聯(lián)網(wǎng)中在線動(dòng)態(tài)虛擬網(wǎng)絡(luò)功能映射和調(diào)度問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化虛擬網(wǎng)絡(luò)功能處理時(shí)間、優(yōu)化虛擬網(wǎng)絡(luò)功能映射、優(yōu)化虛擬網(wǎng)絡(luò)功能重新實(shí)例化，使服務(wù)提供商的總利潤(rùn)最大化?，F(xiàn)有技術(shù)3“space-air-ground?integrated?network?resource?allocation?based?on?servicefunction?chain”重點(diǎn)研究面向業(yè)務(wù)的sfc?sagin體系結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了基于延遲預(yù)測(cè)的sfc映射策略，以最小化系統(tǒng)延遲。

3、因此，現(xiàn)有技術(shù)針對(duì)用戶需求的匹配為宏觀整體性的匹配方式，導(dǎo)致資源匹配效率低且對(duì)無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶需求的精準(zhǔn)匹配。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種6g空天地車(chē)聯(lián)網(wǎng)中按需服務(wù)匹配方法、裝置及設(shè)備。

2、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種6g空天地車(chē)聯(lián)網(wǎng)中按需服務(wù)匹配方法，包括：

4、通過(guò)sdn和nfv技術(shù)，對(duì)物理網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行虛擬化處理得到虛擬網(wǎng)絡(luò)資源；其中物理網(wǎng)絡(luò)資源是由基站、無(wú)人機(jī)和衛(wèi)星共同形成的網(wǎng)絡(luò)資源；虛擬網(wǎng)絡(luò)資源包括：段信息、屬性信息以及屬性類(lèi)別；虛擬網(wǎng)絡(luò)資源以服務(wù)鏈的形式對(duì)用戶需求進(jìn)行響應(yīng)；

5、獲取用戶需求并對(duì)用戶需求進(jìn)行基于場(chǎng)景識(shí)別的細(xì)粒度需求分析，得到細(xì)粒度用戶需求；其中，細(xì)粒度需求分析包括：對(duì)用戶體驗(yàn)、用戶實(shí)體和場(chǎng)景的分析；

6、基于虛擬網(wǎng)絡(luò)資源和細(xì)粒度用戶需求對(duì)所有用戶進(jìn)行初始分組處理，得到多個(gè)初始用戶組；

7、利用虛擬網(wǎng)絡(luò)資源、細(xì)粒度用戶需求以及多個(gè)初始用戶組進(jìn)行問(wèn)題建模，得到優(yōu)化問(wèn)題模型；

8、對(duì)優(yōu)化問(wèn)題模型進(jìn)行問(wèn)題重構(gòu)，得到tmsc框架；

9、對(duì)tmsc框架進(jìn)行r-tmsc簡(jiǎn)化處理，得到偏好列表；偏好列表為關(guān)于用戶、實(shí)際用戶組以及路徑映射之間的偏好關(guān)系；

10、利用三方匹配算法和偏好列表對(duì)用戶、初始用戶組以及路徑映射進(jìn)行資源按需匹配，得到實(shí)際用戶組的資源分配結(jié)果；實(shí)際用戶組為對(duì)初始用戶組進(jìn)行三方匹配優(yōu)化后的結(jié)果。

11、可選地，用戶體驗(yàn)包括：用戶娛樂(lè)體驗(yàn)和用戶安全體驗(yàn)；

12、用戶實(shí)體包括：用戶速度、用戶位置、用戶所處通道狀況、用戶駕駛延遲性以及用戶駕駛穩(wěn)定性；

13、場(chǎng)景包括：空中、農(nóng)村、城市以及沙漠。

14、可選地，對(duì)優(yōu)化問(wèn)題模型進(jìn)行問(wèn)題重構(gòu)，得到tmsc框架，包括：

15、將段信息中的節(jié)點(diǎn)和鏈路映射處理為路徑映射，得到簡(jiǎn)化問(wèn)題；簡(jiǎn)化問(wèn)題為關(guān)于路徑映射和初始用戶組的簡(jiǎn)化結(jié)果；

16、對(duì)簡(jiǎn)化問(wèn)題基于tmsc模型進(jìn)行問(wèn)題重構(gòu)處理，得到tmsc框架。

17、可選地，優(yōu)化問(wèn)題模型表示為：

18、p1:maxx,y,ηo1o2；

19、其中，x表示虛擬網(wǎng)絡(luò)資源vnf是否為第s個(gè)業(yè)務(wù)流提供服務(wù)，y表示鏈路映射處理的二進(jìn)制指示，η表示每個(gè)初始用戶組中包含的業(yè)務(wù)流數(shù)量，o1表示用戶滿意度，o2表示能源效率；

20、

21、其中，nsat表示滿足需求的業(yè)務(wù)流總數(shù)，nser表示業(yè)務(wù)流總數(shù)，γtotal表示所有初始用戶組的虛擬網(wǎng)絡(luò)資源的消耗，ngr表示初始用戶組的數(shù)量，ηw表示第w個(gè)初始用戶組中包含的業(yè)務(wù)流數(shù)量，ns表示所有用戶的數(shù)量，表示虛擬網(wǎng)絡(luò)資源的最大通信能力，第w個(gè)初始用戶組中的第q個(gè)業(yè)務(wù)流的路徑映射所需要的通信資源消耗，表示第w個(gè)初始用戶組中的第q個(gè)業(yè)務(wù)流的節(jié)點(diǎn)虛擬映射所需要的計(jì)算資源消耗，表示虛擬網(wǎng)絡(luò)資源的最大計(jì)算能力，表示整數(shù)。

22、可選地，tmsc框架表示為：

23、

24、表示三元組的穩(wěn)定匹配結(jié)果，pi表示第i個(gè)路徑映射，表示路徑映射的集合，表示包含pi的三元組的數(shù)量，uk表示第k個(gè)實(shí)際用戶組，表示實(shí)際用戶組集合，表示包含uk的三元組的數(shù)量，∈k表示第k個(gè)實(shí)際用戶組最大能包含的用戶數(shù)量，sj表示第j個(gè)用戶，表示用戶集合，表示包含sj的三元組的數(shù)量，bt(pi,sj,uk)表示pi，sj，uk的阻礙三元組匹配結(jié)果。

25、可選地，偏好列表包括：路徑映射對(duì)用戶的偏好關(guān)系，用戶對(duì)實(shí)際用戶組的偏好關(guān)系、實(shí)際用戶組對(duì)路徑的偏好關(guān)系。

26、可選地，路徑映射對(duì)用戶的偏好關(guān)系表示為：

27、

28、表示第i個(gè)路徑映射對(duì)第j個(gè)用戶的偏好關(guān)系，pr表示業(yè)務(wù)流模型，表示路徑映射的屬性，表示路徑映射的集合，表示pr和路徑映射的整體屬性之間的匹配度。

29、可選地，用戶對(duì)實(shí)際用戶組的偏好關(guān)系表示為：

30、

31、表示第j個(gè)用戶對(duì)第k個(gè)實(shí)際用戶組之間的偏好關(guān)系，表示pr和實(shí)際用戶組集合之間的匹配度。

32、可選地，實(shí)際用戶組對(duì)路徑的偏好關(guān)系表示為：

33、

34、表示第k個(gè)實(shí)際用戶組對(duì)第i個(gè)路徑的偏好關(guān)系。

35、第二方面，本發(fā)明提供了一種6g空天地車(chē)聯(lián)網(wǎng)中按需服務(wù)匹配裝置，包括：虛擬處理單元、分析單元、分組單元、建模單元、問(wèn)題重構(gòu)單元、簡(jiǎn)化處理單元以及匹配單元；

36、虛擬處理單元用于：通過(guò)sdn和nfv技術(shù)，對(duì)物理網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行虛擬化處理得到虛擬網(wǎng)絡(luò)資源；其中物理網(wǎng)絡(luò)資源是由基站、無(wú)人機(jī)和衛(wèi)星共同形成的網(wǎng)絡(luò)資源；虛擬網(wǎng)絡(luò)資源包括：段信息、屬性信息以及屬性類(lèi)別；虛擬網(wǎng)絡(luò)資源以服務(wù)鏈的形式對(duì)用戶需求進(jìn)行響應(yīng)；

37、分析單元用于：獲取用戶需求并對(duì)用戶需求進(jìn)行基于場(chǎng)景識(shí)別的細(xì)粒度需求分析，得到細(xì)粒度用戶需求；其中，細(xì)粒度需求分析包括：對(duì)用戶體驗(yàn)、用戶實(shí)體和場(chǎng)景的分析；

38、分組單元用于：基于虛擬網(wǎng)絡(luò)資源和細(xì)粒度用戶需求對(duì)所有用戶進(jìn)行初始分組處理，得到多個(gè)初始用戶組；

39、建模單元用于：利用虛擬網(wǎng)絡(luò)資源、細(xì)粒度用戶需求以及多個(gè)初始用戶組進(jìn)行問(wèn)題建模，得到優(yōu)化問(wèn)題模型；

40、問(wèn)題重構(gòu)單元用于：對(duì)優(yōu)化問(wèn)題模型進(jìn)行問(wèn)題重構(gòu)，得到tmsc框架；

41、簡(jiǎn)化處理單元用于：對(duì)tmsc框架進(jìn)行r-tmsc簡(jiǎn)化處理，得到偏好列表；偏好列表為關(guān)于用戶、實(shí)際用戶組以及路徑映射之間的偏好關(guān)系；

42、匹配單元用于：利用三方匹配算法和偏好列表對(duì)用戶、初始用戶組以及路徑映射進(jìn)行資源按需匹配，得到實(shí)際用戶組的資源分配結(jié)果；實(shí)際用戶組為對(duì)初始用戶組進(jìn)行三方匹配優(yōu)化后的結(jié)果。

43、第三方面，本發(fā)明提供一種6g空天地車(chē)聯(lián)網(wǎng)中按需服務(wù)匹配設(shè)備，包括：處理器、存儲(chǔ)介質(zhì)和總線，存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有處理器可執(zhí)行的機(jī)器可讀指令，當(dāng)6g空天地車(chē)聯(lián)網(wǎng)中按需服務(wù)匹配設(shè)備運(yùn)行時(shí)，處理器與存儲(chǔ)介質(zhì)之間通過(guò)總線通信，處理器執(zhí)行機(jī)器可讀指令，以執(zhí)行如上述第一方面6g空天地車(chē)聯(lián)網(wǎng)中按需服務(wù)匹配方法的步驟。

44、本發(fā)明提供了一種6g空天地車(chē)聯(lián)網(wǎng)中按需服務(wù)匹配方法、裝置及設(shè)備。其中，一種6g空天地車(chē)聯(lián)網(wǎng)中按需服務(wù)匹配方法，包括：通過(guò)sdn和nfv技術(shù)，對(duì)物理網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行虛擬化處理得到虛擬網(wǎng)絡(luò)資源；其中物理網(wǎng)絡(luò)資源是由基站、無(wú)人機(jī)和衛(wèi)星共同形成的網(wǎng)絡(luò)資源；虛擬網(wǎng)絡(luò)資源包括：段信息、屬性信息以及屬性類(lèi)別；虛擬網(wǎng)絡(luò)資源以服務(wù)鏈的形式對(duì)用戶需求進(jìn)行響應(yīng)；獲取用戶需求并對(duì)用戶需求進(jìn)行基于場(chǎng)景識(shí)別的細(xì)粒度需求分析，得到細(xì)粒度用戶需求；其中，細(xì)粒度需求分析包括：對(duì)用戶體驗(yàn)、用戶實(shí)體和場(chǎng)景的分析；基于虛擬網(wǎng)絡(luò)資源和細(xì)粒度用戶需求對(duì)所有用戶進(jìn)行初始分組處理，得到多個(gè)初始用戶組；利用虛擬網(wǎng)絡(luò)資源、細(xì)粒度用戶需求以及多個(gè)初始用戶組進(jìn)行問(wèn)題建模，得到優(yōu)化問(wèn)題模型；對(duì)優(yōu)化問(wèn)題模型進(jìn)行問(wèn)題重構(gòu)，得到tmsc框架；對(duì)tmsc框架進(jìn)行r-tmsc簡(jiǎn)化處理，得到偏好列表；偏好列表為關(guān)于用戶、實(shí)際用戶組以及路徑映射之間的偏好關(guān)系；利用三方匹配算法和偏好列表對(duì)用戶、初始用戶組以及路徑映射進(jìn)行資源按需匹配，得到實(shí)際用戶組的資源分配結(jié)果；實(shí)際用戶組為對(duì)初始用戶組進(jìn)行三方匹配優(yōu)化后的結(jié)果。在本發(fā)明實(shí)施例中，首先通過(guò)sdn和nfv技術(shù)對(duì)物理網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行虛擬化處理得到虛擬網(wǎng)絡(luò)資源，建立了對(duì)實(shí)際資源進(jìn)行優(yōu)化的基礎(chǔ)，其次對(duì)用戶需求進(jìn)行基于場(chǎng)景識(shí)別的細(xì)粒度需求分析，并在此基礎(chǔ)上建立優(yōu)化問(wèn)題模型，促進(jìn)了資源的按需匹配和精準(zhǔn)匹配；最后，采用三方匹配算法對(duì)優(yōu)化問(wèn)題模型進(jìn)行計(jì)算求解，最終得到三方穩(wěn)定的資源分配結(jié)果，提高了整體的資源匹配效率以及對(duì)用戶需求的匹配度。

45、以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。