[發明專利]內容中心移動邊緣網絡用戶動態接入方法

有效

• 申請號: 201811463076.2
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109600432B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 楊旸;趙爽;邵子瑜
• 申請（專利權）人: 上海科技大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

本發明涉及一種內容中心移動邊緣網絡用戶動態接入方法，其特征在于，通過接入節點接收并上報用戶服務請求、自身特性及網絡環境至控制器，控制器通過接入節點上報的服務能力、用戶的服務請求以及對用戶的服務請求預測結果為參數，為接入節點提供用戶動態接入控制策略。由于移動邊緣計算/霧計算網絡各接入節點具備一定的存儲能力，根據接入節點的自身服務能力和網絡狀態為用戶動態地提供文件傳輸服務，一方面有利用分布式的網絡性能優化提升，減小中央控制器與接入節點間鏈路負載，提升網絡運行穩定性；另一方面有利于提高網絡整體吞吐量，提升用戶服務質量性。

技術領域

本發明涉及一種移動邊緣計算/霧計算網絡中的用戶動態接入方法，屬于計算和通信技術領域。

背景技術

隨著移動數據爆發式增長，當前的網絡技術(如4G/WiFi)由于不具備本地數據分析及處理能力，而無法處理當前巨大的數據增長。同時，海量的數據使得基于云服務器的網絡價格面臨諸多問題，如：鏈路負載過大，時延過重等。另一方面，隨著越來越便宜且隨處可見的計算、通信及存儲資源催生了新一代的網絡價格，即移動邊緣計算/霧計算網絡技術。該技術有效地利用云端到用戶端之間的計算、通信以及存儲資源，同時也可以可支持高速數據通信以及延時敏感的應用。此外，由于計算節點的位置及服務能力的靈活部署，也為用戶為中心的服務提供了便利。

為了緩解傳輸鏈路壓力，減小文件傳輸時延，已有的做法是將文件分布式地存儲在網絡邊緣節點上，在該模式下，所有的邊緣計算節點的全部服務能力信息均上傳給計算節點中央控制器。計算節點中央控制器通過優化網絡邊緣計算節點上的文件存儲，來為移動用戶提供較低時延的文件傳輸服務。在此服務模式下，未考慮移動用戶與計算節點之間的動態關聯(即用戶的動態接入)，這也直接影響到用戶的服務質量。同時，由于在邊緣計算網絡中/霧計算網絡中，中央控制節點往往具備較強的分析計算能力，在一定誤差范圍內，對用戶的文件請求具有預測能力，通過利用中央控制節點對用戶文件請求的預測結果，可進一步提高用戶服務質量。

發明內容

本發明的目的是：減小文件傳輸服務時延，提高網路吞吐量。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種內容中心移動邊緣網絡用戶動態接入方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步、用戶向至少一個接入節點發送請求文件傳輸服務的服務請求；

第二步、接入節點接收并上報用戶的服務請求、自身服務能力和當前網絡狀態至網絡中央控制器；

第三步、網絡中央控制器對每個用戶來自不同接入節點轉發而來的同一服務請求只作一次處理，將該服務請求放入文件請求隊列，同時，網絡中央控制器基于接收到的服務請求利用用戶行為分析預測算法計算得到未來一段時間內的同一用戶的預測服務請求，在將同一用戶的服務請求放入文件請求隊列的同時，同步地將預測服務請求放入文件請求預測隊列；

第四步、網絡中央控制器利用用戶請求隊列、預測請求隊列以及當前的網絡狀態，計算當前時隙的用戶動態接入策略，并發送給各個接入節點；

第五步、各接入節點根據接收到的用戶動態接入策略，在所有用戶中選取一定的用戶與其相連，并為之提供文件服務，各接入節點根據是否提供服務決定是否需將服務結果返回至網絡中央控制器，網絡中央控制器根據各個接入節點上報的服務結果，更新用戶服務請求隊列。

優選地，第一步中，所述服務請求包括文件請求大小、文件請求類型及服務質量需求。

優選地，第四步中，當前時隙的用戶動態接入策略的計算方法包括以下步驟：

步驟401、對當前時隙各用戶的文件請求隊列、文件請求預測隊列以及網絡控制參數進行求和；

步驟402、將各用戶在當前時隙與各個接入節點間的信道狀態參數與步驟401得到的求和結果進行乘積，乘積結果作為各個用戶的動態接入策略控制參數；