[發明專利]一種基于多用戶競爭行為模型的邊緣計算性能優化方法

在審

• 申請號: 201811223784.9
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109460295A
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 鄧曉衡;關培源
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50;H04L29/08
• 代理公司: 長沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 葉碧蓮

1.一種基于多用戶競爭行為模型的邊緣計算性能優化方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、利用非合作博弈理論建立邊緣計算網絡中多用戶競爭行為模型；

S2、基于所述多用戶競爭行為模型分配各種資源優化邊緣計算性能。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1包括：

利用非合作博弈理論描述多用戶同時請求服務時，提供服務的邊緣節點行為規律及多位用戶的競價規律。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2包括：

每個單位服務時間結束后，每個用戶根據其他用戶的報價及邊緣節點的響應來調整下一個單位服務周期內自身的報價。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，經過多輪單位服務時間的調整與演化，使得邊緣計算性能達到最優。

5.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用非合作博弈理論描述多用戶同時請求服務時，提供服務的邊緣節點行為規律及多位用戶的競價規律，具體過程如下：

邊緣節點收益的表達式如下：

其中，b_i代表提供給用戶i的單位服務時間數量，r_i代表用戶i為每個單位服務時間支付的報酬，k_i代表邊緣節點為用戶i提供服務所付出的代價，s代表邊緣節點在用戶i與用戶j之間進行服務切換的概率；

由所述邊緣節點收益得到邊緣節點對每個用戶的時間安排，即{b₁,b₂,...,b_n}：

進一步得到N個邊緣節點提供的單位服務時間的具體信息{b₁,b₂,...,b_N}，之后，用W_i(r)代替b_i可得：

將W_i(r)改寫成：W_i(r)＝D₂r_i-D₁(r_-i)

其中，

用戶收益函數的表達式如下：

P_i(r)＝(c-r_i)W_i(r)

其中c代表用戶從所述單位服務時間中獲得的收益，并且c>r_i。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，獲取用戶的最佳報價策略過程如下：

對所述用戶收益函數求P_i(r)對r_i進行二階求導，令二階導數等于0，得到：

帶入D₁和D₂的表達式，得到用戶在納什平衡點時的報價信息如下：

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，用戶報價隨時間變化如下：

用戶根據對方的報價及邊緣節點的響應來調整下一個單位服務周期內自身的報價最大化自己的收益，其選擇如下：

其中，α_i代表改變速率。