[發(fā)明專利]面向工業(yè)AGV的雙向選擇邊緣計算服務(wù)分配方法

在審

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• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114172962A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張春芳;于存謙;焦華都;李航;何榮希;林彬;邊文霖;孫世煊
• 申請（專利權(quán)）人: 大連海事大學(xué)
• 主分類號: H04L67/60
• 分類號: H04L67/60;H04L47/525;H04L47/56;H04L47/62;H04L67/10;H04L67/12;G06F9/50
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 李馨

1.一種面向工業(yè)AGV的雙向選擇邊緣計算服務(wù)分配方法，應(yīng)用于工業(yè)類、物流類邊緣計算網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述邊緣計算網(wǎng)絡(luò)包括由多個智能RU構(gòu)成蜂窩網(wǎng)和接入網(wǎng)、由典型城域網(wǎng)構(gòu)成的核心網(wǎng)以及具有云數(shù)據(jù)中心的云端，所述接入網(wǎng)與核心網(wǎng)通過無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行交互，任意所述RU包括基站和MEC服務(wù)器，所述基站通過無線電通信方式與AGV搭載的控制器通信；

所述方法包括以下步驟：

基于服務(wù)熱度和齊夫定律確定網(wǎng)絡(luò)內(nèi)每個RU的服務(wù)類型；

基于RU之間的服務(wù)熱度相似性對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有RU進行面向服務(wù)內(nèi)容的區(qū)域劃分得到工作區(qū)域集合；

AGV側(cè)發(fā)出請求，AGV基于選擇傾向度建立RU備選隊列，并向隊列隊首RU發(fā)送請求，所述選擇傾向度根據(jù)RU的服務(wù)延遲、RU剩余資源以及AGV的服務(wù)請求與RU的匹配程度確定；

RU側(cè)反向選擇，RU基于AGV對RU的選擇傾向度、AGV的備選基站數(shù)量、AGV占用資源的大小以及AGV到達RU的先后順序建立待服務(wù)AGV的等候隊列，當(dāng)剩余資源充足時處理AGV等候隊列中最優(yōu)的AGV服務(wù)請求，否則反饋服務(wù)失敗信息；

如果AGV接收到RU候補隊列中所有RU的反饋信息均為服務(wù)失敗，將該服務(wù)請求發(fā)送到云端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向工業(yè)AGV的雙向選擇邊緣計算服務(wù)分配方法，其特征在于，基于服務(wù)熱度和齊夫定律確定網(wǎng)絡(luò)內(nèi)每個RU的服務(wù)類型，包括：

統(tǒng)計邊緣計算網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各個RU的MEC服務(wù)器中所部署的各項服務(wù)的被訪問頻次，以計算服務(wù)熱度值；

基于服務(wù)熱度值的大小對RU中所有服務(wù)進行排序得到服務(wù)熱度排序表；

將服務(wù)熱度排序表中前20％的服務(wù)設(shè)置為高熱度服務(wù)，所述高熱度服務(wù)類型即為該RU的服務(wù)類型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向工業(yè)AGV的雙向選擇邊緣計算服務(wù)分配方法，其特征在于，基于RU之間的服務(wù)熱度相似性對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有RU進行面向服務(wù)內(nèi)容的區(qū)域劃分得到工作區(qū)域集合，包括：

為邊緣網(wǎng)絡(luò)中每個處于工作狀態(tài)的RU依據(jù)地理位置鄰近的原則依次賦予初始編號，根據(jù)編號值對所有RU升序排列得到隊列R；

獲取隊列R的隊首元素R(p₁)，基于服務(wù)熱度排序表中服務(wù)的排列次序和兩個RU間的位次差，計算p₁和隊列R中其余RU的服務(wù)熱度相似性SPS值；

基于SPS值判斷是否將隊列R中其余RU與p₁劃分為一個工作區(qū)域中。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種面向工業(yè)AGV的雙向選擇邊緣計算服務(wù)分配方法，其特征在于，基于SPS值判斷是否將隊列R中其余RU與p₁劃分為一個工作區(qū)域中，包括：

若SPS＝50％，則將兩個RU劃分到一個工作區(qū)域，并從R隊列中刪除已經(jīng)劃分的RU，直到遍歷完R中的所有RU，得到工作區(qū)域集合

若SPS50％，則保留R隊列中的RU，返回繼續(xù)執(zhí)行工作區(qū)域劃分流程。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向工業(yè)AGV的雙向選擇邊緣計算服務(wù)分配方法，其特征在于，AGV基于選擇傾向度建立RU備選隊列，包括執(zhí)行對RU的正向選擇子算法，所述對RU的正向選擇子算法包括：

AGV采集所在工作區(qū)域內(nèi)所有RU的服務(wù)內(nèi)容部署信息以及剩余資源情況；

判斷請求服務(wù)的AGV所在工作區(qū)域內(nèi)的RU中是否部署自身所需的服務(wù)類型，若不是，則將服務(wù)請求經(jīng)AGV所在RU發(fā)送至云端處理，否則對工作區(qū)域中部署所需服務(wù)的RU計算選擇傾向度；

基于選擇傾向度構(gòu)建RU候選隊列；

AGV向RU候選隊列隊首RU發(fā)起服務(wù)請求。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種面向工業(yè)AGV的雙向選擇邊緣計算服務(wù)分配方法，其特征在于，RU面向運營商資源最優(yōu)分配目標并基于自身資源狀況編排待服務(wù)AGV的等候隊列，包括執(zhí)行RU反向選擇子算法，所述RU反向選擇子算法包括：

依據(jù)RU所收到服務(wù)請求發(fā)起方AGV的選擇傾向度、候選基站數(shù)量、占用資源大小和請求到達RU的時序通過加權(quán)算法來編排AGV等候隊列中的元素順序；

若RU的資源充足，則RU將依次提取AGV等候隊列中的隊首元素，并為之分配計算和通信資源；

若RU的剩余資源不足，則向AGV反饋服務(wù)失敗信息。