[發明專利]一種資源配置聯合優化方法、系統、存儲介質及應用

在審

• 申請號: 202110038665.1
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112887128A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 馮杰;岳沛鑫;裴慶祺
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04W28/18;H04W28/22;H04W28/24;H04L29/08
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

本發明屬于移動邊緣計算系統的資源配置優化技術領域，公開了一種資源配置聯合優化方法、系統、存儲介質及應用，獲得兩種服務的網絡數據量；獲得時間t的隊列狀態；計算子信道切片；計算服務1的本地CPU速度縮放、用戶接入、子載波分配，功率分配；計算服務2的用戶關聯、視頻質量判定、子載波分配；獲得初始子載波分配和功率分配；獲得用戶接入；獲得功率分配和服務1的子載波分配；獲得視頻質量判定；獲得服務2的子載波分配；獲得最優的數據傳輸速率和用戶接入獲得數據速率分配和用戶接入；得出最優的CPU速度縮放、用戶接入、子載波分配、功率分配和視頻質量判定。本發明操作簡便，利于網絡優化和提升系統性能。

技術領域

本發明屬于移動邊緣計算(Mobile Edge Computing，MEC)系統的資源配置優化技術領域，尤其涉及一種資源配置聯合優化方法、系統、存儲介質及應用。

背景技術

目前：近年來隨著移動智能設備和無線通信網絡的快速發展，越來越多復雜多樣的移動應用隨之誕生，其支持越來越多種類型的服務。但是由于移動智能設備的計算和存儲資源有限，難以滿足密集型應用的服務質量(QoS)需求。現有移動邊緣計算(MEC)可以支持多種類型的服務，它可以有效地降低時延、降低能耗、提高數據率，以支持各種QoS需求。

當前對于MEC系統在多種QoS需求上的工作研究，已提出了許多對應的技術方案。如為了提高用戶的計算體驗，在計算卸載方面，“Delay-minimization nonorthogonalmultiple access enabled multi-user mobile edge computation offloading”的作者利用非正交多址訪問的有效傳輸，提出了一種基于非正交多址訪問的計算卸載方案，以最小化整個執行任務的計算時延；“Learning for computation offloading in mobileedge computing”的作者研究了一個多用戶多服務器計算卸載系統，其目標在于同時最大化中央處理器(CPU)的處理周期和最小化能源消耗。再如一些工作研究了視頻流在MEC網絡中的應用，對于視頻流而言提高QoS是一個關鍵問題。“Adaptive video streaming withedge caching and video transcoding over software-defined mobile networks：Adeep reinforcement learning approach”的作者提出了一種自適應視頻流方案，該方案考慮了邊緣緩存和視頻轉碼，以使系統的能量消耗最小化；“Decentralized resourceallocation for video transcoding and delivery in blockchainbased system withmobile edge computing”的作者提出了一種基于區塊鏈的MEC架構來最大化網絡的收益。可見現有對MEC系統的多種QoS需求已有比較成熟的理論解決方案，但是QoS多樣差異化需求給MEC系統的無線電資源和計算資源的配置帶來了更多困難和挑戰。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：雖然當前已有許多工作分別對MEC系統中的計算卸載服務和視頻流服務進行了研究，但這些工作僅僅是針對MEC系統中的單一業務或場景進行的研究，因為存在于實際使用環境中的MEC系統通常同時為用戶提供多個不同類型的服務，并且用戶對服務的需求也是在實時動態更新的，從而導致現有技術提供給用戶的的靜態服務類型在實際使用環境中面對動態變化的用戶服務需求時的性能并不理想。

解決以上問題及缺陷的難度為：現有的研究所提出的MEC系統或架構都是針對單一QoS需求所提出的解決方案，無法解決實際使用環境下QoS多樣差異化需求所造成的系統性能低下的問題，無法保證MEC系統的綜合性能。

解決以上問題及缺陷的意義為：聯合優化多個服務的性能指標，能夠確保MEC系統在QoS多樣差異化需求環境下正常運行，且綜合性能及綜合成本都在可接受范圍內。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種資源配置聯合優化方法、系統、存儲介質及應用。