[發明專利]基于移動邊緣計算的計算密集型數據狀態更新實現方法

在審

• 申請號: 202010084053.1
• 申請日: 2020-02-10
• 公開（公告）號: CN111262947A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 陳翔;鄺巧斌;邱繼云;龔杰;陳曉春;田華
• 申請（專利權）人: 深圳清華大學研究院
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李盛洪

本發明公開了一種基于移動邊緣計算的計算密集型數據狀態更新實現方法，適用于計算密集型數據的狀態更新、對實時性要求高的控制系統。該方法包括以下步驟：控制中心分別計算本地計算和遠端計算的平均信息年齡；然后控制中心根據計算出的平均信息年齡的大小選擇處理狀態更新包的服務器；最后將計算完的狀態更新傳輸到目的節點，更新目的節點的信息年齡。該方法比現有的處理技術更實際地考慮了狀態更新包需要計算的情況；本發明提出的數據狀態更新實現方法可以更正確地選擇處理狀態更新包的服務器，使得目的節點的平均信息年齡更小，以便后續做出更正確的決策。

技術領域

本發明涉及無線通信的資源分配技術領域，具體涉及一種基于移動邊緣計算的計算密集型數據狀態更新實現方法。

背景技術

近年來，廣告競價、股票預測、天氣監測、社交網絡等各種實時應用成為人們關注的焦點。這些應用對狀態信息的新鮮度有很高的要求，以便做出準確的決策。數據的新鮮度可以通過信息年齡(age ofinformation，AoI)來衡量。它被定義為從生成到使用這個更新信息所經過的時間。

大量的AoI研究只關注數據傳輸和排隊。然而，在一些實時應用中，數據處理對AoI的影響是不可忽視的。以自動駕駛為例，當狀態更新以圖像的形式出現時，它不僅需要將圖像傳輸給控制器，還需要通過數據處理來揭示圖像中隱含的有用信息。但受限于本地處理器的計算能力，數據處理過程可能是計算量大且耗時的。移動邊緣計算(mobile edgecomputing，MEC)能夠提供豐富的計算資源，是解決上述計算密集型數據的AoI問題的潛在技術。MEC服務器分布在接入點、蜂窩基站等網絡邊緣，與集中式的云計算相比，可以縮短響應時間。所以移動邊緣計算有望降低計算密集型數據的信息年齡。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中計算密集型數據的狀態更新信息年齡大的問題，提供一種基于移動邊緣計算的計算密集型數據狀態更新實現方法,通過選擇合適的服務器來處理狀態更新包,從而降低目的節點的信息年齡。

本發明的目的可以通過采取如下技術方案達到：

一種基于移動邊緣計算的計算密集型數據狀態更新實現方法，該計算密集型數據狀態更新實現方法的具體操作步驟如下：

S1、參數初始化，確定本地服務器的計算率μ_l、用戶卸載數據的數據傳輸率μ_t、遠端服務器的計算率μ_s，以上參數與狀態更新包的大小l、處理包所需的中央處理器(centralprocessing unit，CPU)周期數c、數據速率R、本地計算能力f_l、遠端服務器計算能力f_s有關。

S2、計算本地計算的信息年齡；

S3、計算遠端計算的信息年齡；

S4、控制中心根據計算的平均信息年齡選擇處理狀態更新數據的服務器；如果本地計算的平均信息年齡大于遠端計算的平均信息年齡，則把狀態更新包卸載到遠端服務器進行處理；否則，直接在本地服務器處理；

S5、將處理完成的狀態更新信息傳輸到目的節點；

S6、目的節點收到最新的狀態更新包，將目的節點的年齡更新為最新收到的包的年齡。

進一步地，所述的步驟S1具體如下：

給定c和f_l，通過公式μ_l＝f_l/c來確定本地服務器的計算率μ_l的值；

給定R和l，通過公式μ_t＝R/l來確定卸載數據的數據傳輸率μ_t的值；