[發(fā)明專利]一種基于動態(tài)移動裝置行為預測的邊緣轉網(wǎng)方法

有效

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• 申請日: 2021-07-23
• 公開（公告）號: CN113301169B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設計）人: 王賀;高健倫;顧志誠
• 申請（專利權）人: 杭州雅觀科技有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G06F9/50
• 代理公司: 杭州中港知識產(chǎn)權代理有限公司 33353
• 代理人: 施建勇

一種基于動態(tài)移動裝置行為預測的邊緣轉網(wǎng)方法，屬于流量控制技術領域，包括以下步驟：步驟S1，建立邊緣節(jié)點架構；步驟S2，建立第一層的服務交握聯(lián)動機制；然后同時執(zhí)行步驟3和步驟4；步驟S3，若邊緣計算服務器服務的移動裝置的個數(shù)超負荷，調整移動裝置的部署；步驟S4，建立并更新移動預測模型：采用隱馬爾科夫模型并重新定義參數(shù)；步驟S5，邊緣計算服務器判斷移動裝置是否移動；步驟S6，邊緣計算服務器，使得移動裝置和目標邊緣計算服務器之間建立服務交握；邊緣計算服務器，觸發(fā)第二重的服務交握聯(lián)動機制。本方案，采用隱馬爾科夫模型預測移動裝置的轉網(wǎng)趨勢，從而縮小提早準備服務的邊緣計算服務器。

技術領域

本發(fā)明屬于流量控制技術領域，具體涉及一種基于動態(tài)移動裝置行為預測的邊緣轉網(wǎng)方法。

背景技術

隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，手機、平板等移動裝置，已經(jīng)成為重要的生產(chǎn)力工具。但是，由于移動裝置的資源有限，不能滿足計算密集、時延敏感以及帶寬等需求。因此，提出了移動云端計算(MCC)的方法，將需要占用較多計算資源的任務傳送給云端資料中心處理。但是，移動設備和云端資料中心之間的長距離傳送將導致的高時延、抖動和網(wǎng)絡擁塞，這對于核心網(wǎng)來說是不利的。

近幾年提出了移動邊緣計算(MEC)。移動邊緣計算采用三層式架構，包括云端資料中心、邊緣計算服務器和移動裝置。邊緣計算服務器(Edge Computing Server，ECS)設置于核心網(wǎng)末端，具有與資料中心相同的計算服務功能，從而使其更貼近移動設備。移動裝置可以就近使用邊緣計算服務器的計算服務功能，滿足及時性計算和內容存取的需求，縮短了網(wǎng)絡延遲，增加了通信的穩(wěn)定性。

然而，現(xiàn)有的針對移動邊緣計算(MEC)的研究中，大多數(shù)是假設為一個準靜態(tài)的場景，但實際的應用場景中用戶設備的移動性是不能被忽略的。例如，移動裝置可能會游走在不同的局網(wǎng)中，當移動裝置在兩個局網(wǎng)中進行轉網(wǎng)，新的邊緣計算服務器和舊的邊緣計算服務器之間應當如何配合，才能實現(xiàn)無縫隙的服務遷移，減少交握的時間間隙，確保在轉網(wǎng)的過程中不會造成服務的中斷。

公開號為CN111049917A的中國專利公開了一種基于移動邊緣計算的移動感知多用戶卸載優(yōu)化方法，其將原始的全局優(yōu)化問題轉化成多個局部優(yōu)化問題，并將局部優(yōu)化問題分解成子問題進行求解。最終，能在較優(yōu)計算復雜度情況下得到相比其他技術更優(yōu)的性能。但是，該方案，僅僅是找到最優(yōu)的卸載方案，以優(yōu)化的用戶效用，在任務時延和能量消耗之間取得權衡，其無法解決動態(tài)移動裝置在轉網(wǎng)時所面臨的切換時間的問題。

公開號為CN113037805A的中國專利公開了一種面向移動邊緣計算的多實例微服務遷移方法，該方法根據(jù)存儲資源大優(yōu)先遷移的策略確定需遷移微服務的遷移次序，然后根據(jù)遷移次序，對各個微服務分別選擇滿足資源約束且遷移時延和通信時延最小的服務器節(jié)點作為目標遷移節(jié)點，依次進行遷移，最后對引入額外時延的節(jié)點進行調整，以消除額外時延。但是，該方案，僅是消除了通信延時，無法克服解決動態(tài)移動裝置在轉網(wǎng)時所面臨的服務短暫中斷的問題。

發(fā)明內容

鑒于上述現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種基于動態(tài)移動裝置行為預測的邊緣轉網(wǎng)方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明采取了以下的技術方案。

一種基于動態(tài)移動裝置行為預測的邊緣轉網(wǎng)方法，包括以下步驟：

步驟S1，建立邊緣節(jié)點架構：所述邊緣節(jié)點架構，包括云端、邊緣計算服務器和移動裝置；所述邊緣計算服務器和云端通信連接；所述移動裝置和邊緣計算服務器通信連接構成局網(wǎng)；所述邊緣計算服務器連接有無線基站，任意兩個邊緣計算服務器負責的無線基站沒有交叉；

步驟S2，建立第一層的服務交握聯(lián)動機制，邊緣計算服務器對其所屬的局網(wǎng)中的移動設備進行狀態(tài)追蹤；移動裝置采集包含硬件、網(wǎng)絡、位置的信息，并建立信息采集列表，然后將信息采集列表定期上傳至邊緣計算服務器；邊緣計算服務器，將所有移動裝置的信息上傳至云端匯總；

然后同時執(zhí)行步驟3和步驟4；