[發明專利]移動自組織云中社會利益最大化資源共享方法

在審

• 申請號: 201710525532.0
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107181820A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 唐玲;金麗;李千目
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L12/24
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 王瑋

技術領域

本發明屬于移動云計算技術領域，具體是一種移動自組織云中社會利益最大化的分布式匹配方法。

背景技術

移動云計算技術近來因為移動設備的普及、基于需求以及接入方便等特性而越來越被應用，從而用戶可以將所持有的移動設備不能處理的任務卸載到遠程的資源豐富的云端，如Amazon,Google。移動云計算技術可以將虛擬計算、存儲和網絡等資源都作為服務提供給用戶使用。雖然這種新方案能夠為人們帶來的方便，但同時帶來了新的挑戰，例如，用戶不能容忍長延遲，用戶不能連接到遠程云端等，所以移動自組織云計算技術就應運而生了，其中移動自組織云倡導其內的移動用戶之間可以進行資源分享。盡移動自組織云的出現解決上述問題，但是同時又出現一些新的問題，較為突出的問題是在移動自組織云中的用戶都是理性的、自利的，如何設計一個有效的機制來激勵資源分享，并盡量實現社會利益最大化，所以設計一個有效機制在資源分享中起著非常重要作用。盡管一些研究者采用中心式的方法解決這個問題，但是中心式的方法相比分布式方法有一定的缺點，如沒有分布式靈活、需要一個公正的代理、有時需要較高的時間復雜度等，所以如何采用分布式方法是需要解決的重要問題。

因此，需要一種移動自組織云中社會利益最大化資源共享方法以解決上述問題。

發明內容

本發明針對移動自組織云中在考慮到移動用戶之間的社會關系強度下如何資源分配來激勵資源分享問題，提供了一種有效的社會利益最大化的分布式匹配方法。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種移動自組織云中社會利益最大化資源共享方法，包括以下步驟：

步驟1，移動云中的供應用戶和需求用戶交換彼此之間的信息；

步驟2，需求用戶計算各自效用，而供應用戶計算各自代價

步驟3，確定社會利益函數；

步驟4，采用分布式匹配算法對移動云中需求用戶和供應用戶實現資源共享：

步驟4.1、初始化未匹配需求用戶空間；

步驟4.2、初始化需求用戶和供應用戶的偏好序列；

步驟4.3、未匹配的需求用戶根據自己的偏好序列向目前最偏好并且之前未拒絕過它的供應用戶發出請求；

步驟4.4、供應用戶根據自己的偏好序列及最大空閑能力接收部分最偏好的需求用戶，而拒絕其他；

步驟4.5、重復步驟4.3～4.4，輸出穩定匹配結果。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：通過建立需求用戶和供應用戶之間的偏好序列，采用分布式匹配方法解決兩者之間的資源共享問題，該方法是一種高效、靈活、穩定的資源分配方法，有效并確保最終能夠達到一種穩定的狀態。

附圖說明

圖1為本發明移動云資源分配的流程圖。

圖2為本發明分布式匹配算法的流程圖。

圖3為本發明在需求用戶的數量M從2增加到6時的社會利益曲線圖。

圖4為本發明在需求用戶的數量M從2增加到6時的迭代次數曲線圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步說明。

結合圖1，本發明移動自組織云中社會利益最大化資源共享方法，包括以下步驟：

步驟1，移動云中的供應用戶和需求用戶交換彼此之間的信息，其中具體為需求用戶需要的計算資源的數量x_i、供應用戶最大可用空閑資源Y_j。

步驟2，需求用戶計算各自效用，而供應用戶計算各自代價，其中當需求用戶i將其任務卸載到供應移動用戶j時，其效用函數具體為：

其中w_i>0為需求移動用戶i的效用水平；x_i為需求移動用戶i需要的計算資源的數量；Y_j為供應用戶j最大的空閑能力；為需求移動用戶i與供應用戶j之間的社會關系強度，其中值越大表示兩個用戶之間安全性越高，越能激勵用戶之間資源的共享。

當供應用戶j將y_i數量的計算資源共享于需求用戶i時，供應用戶j的代價函數具體為：

其中v_j為供應移動用戶j共享資源時自身的代價水平。從而供應用戶j的利益函數L_jⁱ(y_i)：進一步可得到其共享單位資源利益為：

其中p為共享單位數量資源的價格。

當時，得到如下關系式(4)