[發明專利]提高運營商效用的用戶關聯和邊緣計算卸載方法

有效

• 申請號: 202010019094.2
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111182570B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 景文鵬;張慧雯;路兆銘;溫向明;張晶壹
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02;H04W28/20
• 代理公司: 北京智信四方知識產權代理有限公司 11519
• 代理人: 呂雁葭;宋海龍

本公開實施例公開了一種提高運營商效用的用戶關聯和邊緣計算卸載方法，包括以下步驟：獲取移動節點與周圍多個計算節點組成的匹配對集合；基于所述匹配對集合、所述計算節點的帶寬資源以及計算資源，確定帶寬資源分配策略b、計算資源分配策略f^°以及卸載決策λ，分別構建用戶偏好列表以及基站偏好列表；移動節點建立通信連接時，從所述用戶偏好列表中選擇計算節點發送任務卸載請求，所述計算節點接收到所述任務卸載請求后，在連接數已達上限時，若所述移動節點匹配到所述基站偏好列表，則將未在列表中的移動節點斷開連接，并建立與所述移動節點的通信連接。該技術方案既保障了移動節點的服務質量，又實現了邊緣計算網絡中運營商潛在利益最大化。

技術領域

本公開涉及通訊網絡技術領域，尤其是一種提高運營商效用的用戶關聯和邊緣計算卸載方法。

背景技術

隨著智能移動設備的普及，增強現實、虛擬現實和在線游戲等計算密集型和延遲敏感型應用不斷涌現，迅速受到用戶的青睞。然而，移動設備有限的計算資源和電池容量難以滿足此類應用程序的性能要求。同時傳統的移動云計算技術引發的高傳輸時延對此類時延敏感型任務并不友好。為了解決這一問題，移動邊緣計算應運而生，移動邊緣計算(Mobile Edge Computing，MEC)服務器通過與無線接入點或小型基站等協同工作，將云計算資源拉近到用戶端，可以降低傳輸延遲。用戶設備(User Equiment，UE)可以通過計算卸載，將全部或者部分計算密集型任務傳輸到MEC服務器執行，從而達到緩解計算、延長設備電池壽命的目的。然而，MEC服務器沒有云服務器那樣豐富的資源，如何進行有效的卸載決策和資源配置至關重要。

為了提高頻譜效率以及對邊緣用戶的服務質量，網絡部署趨向密集化，與接入單元集成的MEC服務器的密度也隨之大大增加。用戶選擇合適的MEC服務器進行計算卸載，即用戶關聯，對提高用戶的服務滿意度和運營商的效益很重要。在傳統的通信網絡中，用戶關聯決策是基于傳輸帶寬、傳輸功率和小區間干擾來進行的，這些因素直接影響通信速率。在邊緣計算網絡中，由于MEC有限的計算能力無法支持過量的計算任務，用戶關聯決策還應考慮服務器計算資源、卸載任務的數據量和任務延遲需求等因素的影響。

一般來說，用戶向邊緣服務器請求的服務均由運營商負責并進行收費。從運營商的角度來看，更高的潛在收益將促使他們為用戶提供更好的服務。但是，不同的任務對邊緣服務器的資源要求不同，如果不區分任務類型，采取固定收費模式，用戶的服務滿意度將會大幅度降低。因此，有必要針對不同類型的任務，結合實際需要收取不同的費用。

現今的大部分移動邊緣計算卸載方案中大多以用戶設備的能耗或者時延作為性能優化指標，而忽略了運營商潛在效益的優化。此外，現有的方案大多集中在卸載決策或計算資源管理方面，對用戶關聯進行聯合優化的方案較少。特別的，針對任務差異性的計算卸載方法也存在空白。

發明內容

為了解決相關技術中的問題，本公開實施例提供一種提高運營商效用的用戶關聯和邊緣計算卸載方法。

具體地，所述方法以下步驟：

獲取移動節點與周圍多個計算節點組成的匹配對集合；

基于所述匹配對集合、所述計算節點的帶寬資源以及計算資源，確定帶寬資源分配策略b、計算資源分配策略f°以及卸載決策λ；

基于帶寬資源分配策略b、計算資源分配策略f°以及卸載決策λ，分別構建用戶偏好列表以及基站偏好列表，其中，所述用戶偏好列表存儲移動節點連接計算節點的對應關系，所述基站偏好列表存儲計算節點連接移動節點的對應關系；

移動節點建立通信連接時，從所述用戶偏好列表中選擇計算節點發送任務卸載請求，所述計算節點接收到所述任務卸載請求后，在連接數已達上限時，若所述移動節點匹配到所述基站偏好列表，則將未在列表中的移動節點斷開連接，并建立與所述移動節點的通信連接。