[發明專利]一種基于三支決策的邊緣服務遷移方法、系統、終端

在審

• 申請號: 202111582084.0
• 申請日: 2021-12-22
• 公開（公告）號: CN114237905A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 徐怡;鄭志強
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50
• 代理公司: 合肥市澤信專利代理事務所(普通合伙) 34144
• 代理人: 潘飛

1.一種基于三支決策的邊緣服務遷移方法，其用于判斷用戶在不同邊緣服務器間切換時的最佳切換時機，其特征在于，所述遷移方法包括如下步驟：

S1：定義一個評估函數v(u_j)，所述評估函數v(u_j)用于預測用戶u_j在下一時刻的移動狀態；

其中，j表示用戶編號，M(u_j)為一個運動趨勢函數，M(u_j)的值表征用戶在預設掃描周期T內的運動變化趨勢；n表示當前時間間隔對應的掃描周期T的總數量；

S2：根據三支決策思想，對評估函數v(u_j)的值表征的區域進行劃分，劃分出的三個區域分別定義為服務遷移區域POS、延遲區域BNG和不遷移區域NEG；三者的定義如下：

PoS_(α，β)(U)＝{u_j∈U|v(u_j)≥α}

BND_(α，β)(U)＝{u_j∈U|β＜v(u_j)＜α}

NEG_(α，β)(U)＝{u_j∈U|v(u_j)≤β}

其中，α為服務遷移區域和延遲區域的邊界閾值；β為延遲區域和不遷移區域的邊界閾值；U表示用戶列表；

S3：根據邊緣服務器的信號發射的功率變化特征，計算出用戶執行服務遷移的最優能耗遷移位置；在所述最優能耗遷移位置下，用戶執行服務遷移任務的能耗代價最小；且服務遷移過程滿足如下關系：

E_ss＝E_st+E_m

其中，E_m表示服務遷移能耗代價；E_ss表示用戶與源邊緣服務器SS的通訊代價；E_st表示用戶與目標邊緣服務器ST的通訊代價；

S4：獲取用戶當前連接的邊緣服務器的專屬服務半徑Rc和設備服務半徑Rm；所述專屬服務半徑范圍內的圓形區域為對應邊緣服務器能達到且僅由該邊緣服務器提供服務的區域；設備服務半徑Rm為邊緣服務器能到達的最遠距離；

S5：每隔一個預設的掃描周期T，獲取一次用戶在當前狀態下距離邊緣服務器中心的距離d，進而作出如下決策：

(1)當滿足d＜Rc時，判定該用戶不會離開當前邊緣服務器的服務范圍，將該用戶劃入拒絕遷移類，不發出服務遷移請求；

(2)當滿足Rc≤d＜Rm時，判斷用戶存在離開當前服務器服務范圍的可能性，將該用戶劃入跟蹤監測類，并收集當前用戶的狀態信息，更新該用戶的評估函數v(u_j)的值；等待發出服務遷移請求；

S6：在當前用戶的評估函數v(u_j)的值更新后，判斷該值與邊界閾值α、β之間的關系，并作出如下決策：

(1)當v(u_j)≤β時，判定該該用戶位于不遷移區域，當前時刻不會離開對應邊緣服務器的服務范圍；邊緣服務器在下一掃描周期T內不收集該用戶的狀態信息，停止更新評估函數v(u_j)的值一次；

(2)當α＜v(u_j)＜β時，判定該用戶位于延遲區域，邊緣服務器在下一掃描周期繼續收集該用戶的狀態信息，并更新該用戶的評估函數v(u_j)的值；

(3)當v(u_j)≥α時，判定該用戶位于服務遷移區域，邊緣服務器收集該用戶的當前狀態信息，包括當前位置和運動速率；然后確定用戶的最遲遷移位置；所述最遲遷移位置滿足：

R_l＝R_m-V(u_j)·t_m

上式中，R_l表示最遲遷移位置距邊緣服務器中心的距離；V(u_j)表示用戶的當前速度；t_m表示邊緣服務器的服務遷移延遲時間；

S7：在當前用戶位于服務遷移區域時，根據用戶的當前位置、最遲遷移位置和最優能耗遷移位置的關系，作出如下決策：

(1)當用戶的當前位置屬于最遲遷移位置或滿足最優能耗遷移位置時，則立即執行服務遷移任務；

(2)當用戶的當前位置不屬于最遲遷移位置且不滿足最優能耗遷移位置時，則不執行服務遷移任務。