[發(fā)明專利]5G/B5G環(huán)境下移動社交云資源分配技術(shù)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110684417.4
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113595759A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王興偉;代晨曦;任慶慶;易波
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04W72/04;H04W72/08;H04W4/21;H04L29/08;G06F9/50;G06Q40/04
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 孫奇

本發(fā)明公開了一種5G/B5G環(huán)境下移動社交云資源分配技術(shù)，基于分解和支配的多目標(biāo)優(yōu)化資源分配方法，該方法構(gòu)建了在5G/B5G環(huán)境中，面向社區(qū)的計算遷移場景下的移動社交云資源分配機(jī)制整體框架，并對系統(tǒng)各個模塊的功能進(jìn)行了介紹。此外，對系統(tǒng)的時延、能耗、社交虛擬貨幣支出和社交效益等多目標(biāo)問題進(jìn)行建模，設(shè)計基于分解和支配的多目標(biāo)優(yōu)化資源分配算法，本發(fā)明方法能夠通過對系統(tǒng)多目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，從而有效提高了5G/B5G環(huán)境下云資源分配利用率和系統(tǒng)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于5G/B5G環(huán)境下移動社交云資源分配的技術(shù)研究領(lǐng)域，特別涉及對移動社交云資源分配中計算遷移的時延、能耗等因素和移動社交網(wǎng)絡(luò)中社交因素的分析，以及面向多目標(biāo)的移動社交云資源分配機(jī)制。

背景技術(shù)

面向5G/B5G萬物互聯(lián)環(huán)境，支撐5G/B5G智能場景對于巨連接、大流量、低時延、高可靠及快速演進(jìn)的應(yīng)用需求越來越高，本發(fā)明針對當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)對5G/B5G中移動社交云資源分配目標(biāo)單一化問題，提出一種基于分解和支配的多目標(biāo)優(yōu)化資源分配方法。移動社交云是一種資源共享的基礎(chǔ)設(shè)施，使有信任關(guān)系的人能夠在社交圈子內(nèi)(如社區(qū))共享計算或數(shù)據(jù)服務(wù)，它是增強(qiáng)多用戶協(xié)作的手段，可以極大地促進(jìn)參與者之間的資源交換。

傳統(tǒng)的社交云和移動云計算在資源分配時多采用博弈論和競價拍賣等以價格為主導(dǎo)的策略，以提供統(tǒng)一和抽象的基礎(chǔ)設(shè)施云服務(wù)，而移動社交云面對計算遷移應(yīng)用場景下代理計算服務(wù)，除了資源交易價格，還要考慮任務(wù)計算量、時延和能耗等因素。本發(fā)明以一種新的合理有效的資源分配機(jī)制，來滿足計算遷移場景下的移動社交云資源分配，相對已有方法是一種更加全面合理的面向社區(qū)的移動社交云資源分配機(jī)制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種5G/B5G環(huán)境下移動社交云資源分配技術(shù)，除了根據(jù)資源交易價格，還能夠根據(jù)時延、能耗和社交關(guān)系等因素的合理有效的資源分配機(jī)制，來滿足計算遷移場景下的移動社交云資源分配需求。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于分解和支配的多目標(biāo)優(yōu)化資源分配方法，分別從四個維度對資源分配的目標(biāo)進(jìn)行建模，通過尋找最優(yōu)的資源匹配方案使得系統(tǒng)平均時延、平均能耗和用戶平均開支最小化以及用戶平均社交效益最大化，主要步驟如下：

步驟1確定本發(fā)明的研究場景，對面向社區(qū)的移動社交云系統(tǒng)抽象建模；

步驟2確定優(yōu)化資源分配方法的優(yōu)化目標(biāo)；

步驟3對面向社區(qū)的移動社交云環(huán)境下資源分配問題從四個維度進(jìn)行建模；

步驟4通過四個維度構(gòu)造子目標(biāo)函數(shù)，建立問題模型；

步驟5基于分解和支配關(guān)系構(gòu)造用于優(yōu)化多目標(biāo)的云資源分配方法。

所述步驟1中的問題研究場景是在5G/B5G環(huán)境下面對的是社區(qū)中的計算遷移，對面向社區(qū)的移動社交云系統(tǒng)抽象和簡化后，大概可以分為三層：資源域、物理域和社交域。

所述步驟2中的優(yōu)化目標(biāo)主要從四個維度考慮，分別是通過尋找最優(yōu)的資源匹配方案使得系統(tǒng)平均時延、平均能耗和用戶平均開支最小化以及用戶平均社交效益最大化。

所述步驟3的具體步驟包括：

步驟3.1需求方在進(jìn)行計算遷移時，不可避免會面對中間環(huán)節(jié)的時間損耗，系統(tǒng)時延考慮的范圍包括傳輸(發(fā)送/接收)時延、隊(duì)列等待時延、代理執(zhí)行時延、中間通信和結(jié)果返回時延等。由于需要遷移的計算往往是自身計算量比較大，而結(jié)果數(shù)據(jù)量比較少，因而結(jié)果返回時延可以忽略，構(gòu)造總時延特征向量如下式(1)所示：

其中，為用戶i在t時刻的傳輸時延，為用戶i在t時刻的等待及執(zhí)行時延；