[發明專利]一種移動邊緣計算網絡資源的快速規劃方法

在審

• 申請號: 202210100587.8
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114501467A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 徐鼎;張海華;李群
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W16/10
• 分類號: H04W16/10;H04W16/18;H04W16/22;H04W28/16
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 馮寧

本發明公開了一種移動邊緣計算網絡資源的快速規劃方法，適用于多用戶移動邊緣計算網絡，方法包括：判斷接入基站網絡所有用戶的地理位置，并結合地理位置和用戶所接收的基站覆蓋信號的距離范圍生成所有用戶在二維地圖上的通信區域；基于所有用戶的通信區域，排查通信區域之間的重疊次數，并根據重疊次數確定連續區域；查找連續區域在二維地圖上所有頂點坐標，結合所有頂點坐標，計算出所有頂點坐標的平均值坐標；以平均值坐標上為站址，并在站址上重新配置基站網絡；在重新配置基站網絡的覆蓋范圍內吸納用戶接入，從而規劃原基站網絡的資源。本發明通過將幾何圖形與網絡規劃技術相結合的方式，實現基于移動邊緣計算網絡資源的快速規劃。

技術領域

本發明屬于移動邊緣計算技術領域，具體涉及一種移動邊緣計算網絡資源的快速規劃方法。

背景技術

各種移動應用的蓬勃發展，極大地改善了人們的生活。作為移動應用的支持網絡，5G移動網絡可以通過提供快速的服務響應來提高用戶體驗。部署在接入網內的移動邊緣計算服務器可以使服務貼近用戶，從而降低響應時延。同時，移動邊緣服務器通過將請求和響應限制在接入網內，可有效降低核心網絡擁塞，形成業務本地化。此外，移動邊緣服務器也可以方便獲取本地用戶信息和網絡信息，從而實現信息技術與通信技術的融合。在需求和技術的共同推動下，移動邊緣網絡迎來了新的機遇。在此新機遇下，本文研究了移動邊緣網絡中的網絡規劃問題。

移動邊緣計算(Mobile Edge Computing，MEC)作為5G的核心技術之一，可在靠近用戶的無線網絡邊緣提供計算、存儲、通信等功能。其中，計算卸載作為MEC中的一項關鍵技術，通過將用戶任務卸載到MEC服務器上而極大的解決了終端計算能力不足導致的時延及能耗增加問題，但相對于用戶日益增長的計算需求，由于基站硬件成本等約束導致的MEC服務器計算資源的有限性也日漸明顯，因此，如何在資源受限的MEC系統中進行合理的網絡規劃找出基站的位置和數目以滿足用戶的需求，是其將要面臨的巨大挑戰。

目前，網絡的運營成本、客戶的滿意度和長期發展已經成為影響運營商競爭力的決定性因素。網絡建設成本和覆蓋范圍是其中最重要的兩部分。網絡規劃與設計必須在有限的頻率資源下大大提高網絡容量,滿足未來發展的需要。通過網絡規劃可以使用盡量少的建設成本來達到盡可能高的網絡質量。傳統的網絡規劃方法主要考慮基站的資源受限問題，而MEC系統的網絡規劃，不僅需要考慮基站的資源受限，還需要分析MEC服務器的資源受限問題。同時,基站選址優化問題是一類NP完備問題，求解十分困難。雖然現在有很多高校和科研團隊都在研究這類組合優化問題的求解算法,可是還沒有找到一個合適的算法。因此,研究移動邊緣計算網絡的快速規劃問題是一項十分有意義且迫切的工作。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中的不足，本發明提供一種基于幾何的移動邊緣計算規劃網絡資源方法，通過將幾何圖形與網絡規劃技術相結合的方式，實現對移動邊緣計算網絡的快速規劃，確定基站的數目與位置，從而保證所有用戶的通信與計算卸載需求得到滿足。

技術方案：第一方面本發明提供一種基于幾何的移動邊緣計算規劃網絡資源方法，包括：

判斷接入基站網絡所有用戶的地理位置，并結合地理位置和用戶所接收的基站覆蓋信號的距離范圍生成所有用戶在二維地圖上的通信區域；

基于所有用戶的通信區域，排查通信區域之間的重疊次數，并根據重疊次數確定連續區域；

查找連續區域在二維地圖上所有頂點坐標，結合所有頂點坐標，計算出所有頂點坐標的平均值坐標；

以平均值坐標上為站址，并在站址上重新配置基站網絡；

在重新配置基站網絡的覆蓋范圍內吸納用戶接入，從而規劃原基站網絡的資源。

在進一步的實施例中，生成所有用戶在二維地圖上的通信區域的方法包括：

在二維地圖上以用戶的地理位置為圓心，用戶所接收基站覆蓋信號的距離下限值為半徑，形成所有用戶的圓形通信區域；