[發(fā)明專利]一種移動邊緣計算的服務遷移方法和系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112073980B
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發(fā)明（設計）人: 周傲;馬驍;夏雨;劉家祺;邢若粼;王尚廣
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02;H04W36/00;H04W36/32
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權代理有限公司 11018
• 代理人: 孫清然;王琦

本申請公開了一種移動邊緣計算的服務遷移方法和系統(tǒng)，其中方法包括：當用戶的移動邊緣計算節(jié)點需要切換時，對于當前為該用戶執(zhí)行的每個服務s，所述切換的源節(jié)點將該服務s的服務遷移信息發(fā)送給所述切換的目標節(jié)點；所述服務遷移信息包括：所述服務s的應用程序接口集合中當前最新執(zhí)行完成的應用程序接口API_i的計算結(jié)果α以及所述應用程序接口集合中當前未執(zhí)行完成的所有應用程序接口API的接口信息和執(zhí)行順序信息；所述目標節(jié)點根據(jù)所述服務遷移信息，繼續(xù)為所述用戶執(zhí)行所述服務s。采用本發(fā)明，可以有效降低服務遷移時延。

技術領域

本發(fā)明涉及移動通信技術，特別是涉及一種移動邊緣計算的服務遷移方法和系統(tǒng)。

背景技術

移動邊緣計算技術是一種計算資源部署的新模式。它通過改變數(shù)據(jù)中心當前單一、集中的模式，將計算資源下沉到距離用戶更近的位置，來滿足5G環(huán)境中大流量、高負載、高可用性的需求。

移動邊緣計算場景下的服務遷移主要解決兩方面的問題：會話連續(xù)性及服務連續(xù)性保障。

會話連續(xù)性與5G核心網(wǎng)業(yè)務密切相關，5G核心網(wǎng)系統(tǒng)流程中大量涉及用戶會話的連續(xù)性保障。為保證會話連續(xù)性，3GPP提出了三種不同模式，基于服務遷移的可靠性要求，會話和服務連續(xù)模式(SSC)模式三是一種較典型的交互模式。在此模式下，網(wǎng)絡允許在新的協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)會話建立完成前，仍保持用戶與原PDU會話錨點(PSA)之間的PDU會話，此時用戶同時擁有兩個PDU會話錨點，即與原邊緣計算服務節(jié)點和目標邊緣計算服務節(jié)點相連的兩個用戶面功能(UPF)，以及相應的兩個PDU會話，最后可以釋放掉原PDU會話。其中，PDU會話錨點是用戶面功能,負責用戶面流量的管理,是5G核心網(wǎng)連通到邊緣計算服務節(jié)點的最后關口。

由于邊緣服務器具有一定的服務覆蓋范圍，使得移動終端的移動性會導致服務質(zhì)量的下降，甚至服務中斷。而在實際應用中，在利用移動邊緣計算為用戶提供服務的過程中，通常會有一些用戶發(fā)生地理位置變化的情況，此時，就可能會觸發(fā)為用戶提供邊緣計算服務的邊緣計算服務節(jié)點的切換，從而會導致用戶服務中斷。

針對上述由于邊緣計算服務節(jié)點切換而導致的服務中斷問題，目前，提出了一種與5G核心網(wǎng)相關的典型服務遷移方案，該方案中在需要進行邊緣計算服務節(jié)點切換時，邊緣計算服務節(jié)點中的服務遷移平臺會通過網(wǎng)絡開放功能(NEF)通知會話管理功能(SMF)進行遷移，將對應服務遷移到距離用戶最近的位置上，使得計算資源始終位于距離用戶地理位置最接近的位置，以保證遷移前后對用戶提供持續(xù)性服務。當服務遷移完成后，服務遷移平臺再通知SMF遷移成功，SMF根據(jù)通知釋放原有PDU會話。

發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中通過對現(xiàn)有的服務遷移方案進行認真研究分析后，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的服務遷移方案存在服務遷移時延長的問題，具體分析如下：

現(xiàn)有的服務遷移方案中采用是以虛擬機為遷移對象的方法，即當用戶的邊緣計算服務節(jié)點發(fā)生切換時，源節(jié)點(即切換前為用戶提供邊緣計算服務的節(jié)點)會將本節(jié)點中為該用戶提供服務的虛擬機當前的所有內(nèi)存狀態(tài)數(shù)據(jù)進行保存，并打包給切換的目標節(jié)點(即切換后的為用戶提供邊緣計算服務的節(jié)點)，目標節(jié)點收到打包數(shù)據(jù)后，需要基于打包數(shù)據(jù)配置為用戶提供服務的虛擬機，之后目標節(jié)點才能繼續(xù)為用戶提供服務。上述服務遷移過程中，由于需要將整個虛擬機在切換時刻的所有內(nèi)存狀態(tài)數(shù)據(jù)全部打包發(fā)送給目標節(jié)點，涉及的信息量較大，如此，一方面會導致源節(jié)點的數(shù)據(jù)打包和數(shù)據(jù)傳輸時間開銷較大，另一方面，目標節(jié)點基于這些數(shù)據(jù)進行虛擬機狀態(tài)的還原也會需要較大的處理時間開銷，從而會導致整個服務遷移的時延較長。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種移動邊緣計算的服務遷移方法和系統(tǒng)，可以有效降低服務遷移時延。

為了達到上述目的，本發(fā)明提出的技術方案為：

一種移動邊緣計算的服務遷移方法，包括：