[發明專利]一種用于移動邊緣計算的管理方法及邊緣服務器

有效

• 申請號: 201911007166.5
• 申請日: 2019-10-22
• 公開（公告）號: CN110740473B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 龍隆;劉子辰;邱大偉;徐順清;石晶林;周一青
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: H04W28/02
• 分類號: H04W28/02;H04W36/16;H04W36/22;H04W72/04;H04W72/08
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

1.一種用于移動邊緣計算的管理方法，用于基站和基站覆蓋范圍內的移動終端、邊緣服務器組成的系統的邊緣輔助計算及輔助計算前的系統資源優化分配，其特征在于，針對每一個基站覆蓋區域，執行如下步驟：

S1、響應當前時刻所有移動終端的任務請求，初始化每個移動終端的卸載決策，將每個移動終端的初始卸載決策隨機設置為第一決策或第二決策，其中，所述第一決策表示該移動終端將其任務請求對應的任務卸載至邊緣服務器上計算，第二決策表示該移動終端將其任務請求對應的任務放置在本地計算；

S2、基于移動終端信息、系統當前的資源和步驟S1中所設置的初始卸載決策，計算所有移動終端的任務根據初始決策執行時對應的包含上行傳輸時延、計算時延、下行傳輸時延在內的總時延；

S3、依次計算每個移動終端的卸載決策調整為與當前卸載決策相反的決策時的總時延，其中，若某個移動終端調整當前卸載決策后會使得總時延減小，則調整該移動終端的卸載決策，反之則不調整；

S4、對于每個移動終端計算一輪后確定沒有任何一個移動終端在該輪調整過程中調整其卸載決策，結束調整過程，得到每個移動終端的最終的卸載決策及最終的系統資源分配方案；

S5、為最終的卸載決策為第一決策的移動終端根據系統資源分配方案獨立地分配本次的上行、下行通信資源和本次用于輔助計算其任務所需的邊緣服務器的計算資源。

2.根據權利要求1所述的一種用于移動邊緣計算的管理方法，其特征在于，還包括：

S6、按照每個移動終端的最終的卸載決策執行其任務請求。

3.根據權利要求2所述的一種用于移動邊緣計算的管理方法，其特征在于，上行或者下行通信資源是按照將帶寬資源以百分比形式分配給最終的卸載決策為第一決策的移動終端，邊緣服務器的計算資源是按照將邊緣服務器的計算資源以百分比形式分配給最終的卸載決策為第一決策的移動終端,每一個最終的卸載決策為第一決策的移動終端所占資源百分比是其任務請求需求在最終卸載決策為第一決策的所有移動終端對應的任務請求總需求中的百分比占比。

4.根據權利要求2所述的一種用于移動邊緣計算的管理方法，其特征在于，系統完成當前時刻所有移動終端的任務請求為一個任務周期，所述方法還包括：

S7、在完成當前時刻所有移動終端的任務請求后進入下一個任務周期，重新執行步驟S1-S6。

5.根據權利要求4所述的一種用于移動邊緣計算的管理方法，其特征在于，所述方法還包括：每次在執行步驟S1之前，獲取基站覆蓋區域中所有移動終端的移動終端信息并刷新記載移動終端信息的用戶信息表，以每次采用更新的移動終端信息計算本次的總時延；

其中，移動終端信息包括該移動終端的位置信息、計算能力和請求的具體的任務信息。

6.根據權利要求4所述的一種用于移動邊緣計算的管理方法，其特征在于，所述步驟S3包括：

S31、依次計算每個移動終端的卸載決策調整為與當前卸載決策相反的決策時的總時延，該總時延每次是基于當前移動終端調整后與所有移動終端的卸載決策相適配的系統資源分配方案計算得出；

S32、若某個移動終端調整當前卸載決策后會使得總時延減小，則調整該移動終端的卸載決策和資源分配方案，反之則不調整。

7.根據權利要求1所述的一種用于移動邊緣計算的管理方法，其特征在于，下行傳輸時延為計算結果數據的大小與下行傳輸速率之比，其中，在計算下行傳輸時延時，根據以下方式中的其中一種提供對應的計算結果數據的大小：

在邊緣服務器前期計算過相同的任務的情況下，根據邊緣服務器的歷史數據提供前期得出的計算結果數據的大小作為對應任務的計算結果數據的大小；

在邊緣服務器前期沒有計算過相同但計算過同類型的任務的情況下，根據邊緣服務器的歷史數據形成參考范圍且在該參考范圍內隨機提供第一隨機值作為對應任務的計算結果的大小；和

在邊緣服務器前期既沒有計算過相同且也沒有計算過同類型的任務的情況下，由邊緣服務器隨機提供一個小于等于該任務的大小的第二隨機值作為對應的計算結果的大小。