[發(fā)明專利]一種基于邊緣計(jì)算場景的任務(wù)卸載方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210553733.2
• 申請(qǐng)日: 2022-05-19
• 公開（公告）號(hào): CN115065727B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 童澤云;王珺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L67/566
• 分類號(hào): H04L67/566;H04L67/1004
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 姜慧勤

本發(fā)明公開了一種基于邊緣計(jì)算場景的任務(wù)卸載方法，包括：建立任務(wù)卸載框架，包括邊緣層、移動(dòng)設(shè)備層和中央云層；所述移動(dòng)設(shè)備層將任務(wù)請(qǐng)求發(fā)送至中央云層，中央云層根據(jù)任務(wù)請(qǐng)求對(duì)移動(dòng)設(shè)備分配代理服務(wù)器，代理服務(wù)器根據(jù)分配與移動(dòng)設(shè)備建立連接；代理服務(wù)器將移動(dòng)設(shè)備的待卸載任務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)至邊緣計(jì)算層或中央云層進(jìn)行處理，邊緣計(jì)算層或中央云層將任務(wù)處理結(jié)果發(fā)送至代理服務(wù)器，代理服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)處理結(jié)果至移動(dòng)設(shè)備。本發(fā)明的任務(wù)卸載框架，使用者通過改變位于中央云層的代理服務(wù)器分配模塊和位于代理服務(wù)層的卸載決策制定下發(fā)模塊的分配方式和卸載策略，可以在不改變框架的情況下實(shí)現(xiàn)不同的邊緣卸載架構(gòu)和卸載算法的仿真，具有較高通用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及邊緣計(jì)算通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于邊緣計(jì)算場景的任務(wù)卸載方法。

背景技術(shù)

隨著近幾年5G移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，以及城市中物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在多個(gè)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)小型可移動(dòng)設(shè)備的需求急劇增加。然而，移動(dòng)設(shè)備往往受到有限資源的限制，尤其是計(jì)算資源和功耗資源限制，為了緩解這些資源限制，常常需要借助云計(jì)算，即移動(dòng)設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)和任務(wù)全部遷移到中央云計(jì)算服務(wù)器，利用中央云服務(wù)器更強(qiáng)大的計(jì)算資源和功耗資源進(jìn)行移動(dòng)設(shè)備的任務(wù)處理，最后將任務(wù)的計(jì)算結(jié)果發(fā)送回移動(dòng)設(shè)備即可。

雖然云計(jì)算可以解決移動(dòng)設(shè)備資源受限的問題，但又引申出新的問題：由于移動(dòng)設(shè)備需要經(jīng)過核心網(wǎng)將任務(wù)和數(shù)據(jù)遷移到中央云服務(wù)器，在這一過程中將導(dǎo)致較高且難以預(yù)計(jì)的傳輸時(shí)延，無法滿足5G移動(dòng)通信技術(shù)指標(biāo)之一的超低時(shí)延要求。在此背景下移動(dòng)邊緣計(jì)算MEC應(yīng)運(yùn)而生，MEC將服務(wù)下沉至網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，更加靠近移動(dòng)設(shè)備，保證5G通信技術(shù)的超低時(shí)延要求。

因此，邊緣計(jì)算正在逐步取代中央云計(jì)算進(jìn)行任務(wù)處理，但目前研究大多集中在邊緣計(jì)算卸載策略上，對(duì)于邊緣計(jì)算的具體實(shí)現(xiàn)方式關(guān)注較少，當(dāng)移動(dòng)設(shè)備的卸載策略部署到實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中，通過邊緣計(jì)算進(jìn)行處理時(shí)需要重新編寫代碼，無法實(shí)現(xiàn)邊緣計(jì)算實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境的快速部署。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對(duì)以上問題，本發(fā)明目的是提供一種基于邊緣計(jì)算場景的任務(wù)卸載方法，通過為每臺(tái)移動(dòng)設(shè)備分配代理服務(wù)器，可以快速部署邊緣計(jì)算場景和架構(gòu)，并進(jìn)行邊緣計(jì)算卸載任務(wù)的模擬和仿真。

技術(shù)方案：本發(fā)明的一種基于邊緣計(jì)算場景的任務(wù)卸載方法，該方法包括以下步驟：

步驟1，建立任務(wù)卸載框架，包括邊緣層、移動(dòng)設(shè)備層和中央云層；

所述邊緣層位于核心網(wǎng)邊緣側(cè)，邊緣層包括邊緣計(jì)算層和代理服務(wù)層，邊緣計(jì)算層包括邊緣服務(wù)器，代理服務(wù)層包括代理服務(wù)器；

所述移動(dòng)設(shè)備層包括用戶使用的各類移動(dòng)設(shè)備；

所述中央云層為位于核心網(wǎng)的遠(yuǎn)程中央云服務(wù)器；

步驟2，所述移動(dòng)設(shè)備層將任務(wù)請(qǐng)求發(fā)送至中央云層，中央云層根據(jù)任務(wù)請(qǐng)求對(duì)移動(dòng)設(shè)備分配代理服務(wù)器，代理服務(wù)器根據(jù)分配與移動(dòng)設(shè)備建立連接；

步驟3，代理服務(wù)器將移動(dòng)設(shè)備的待卸載任務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)至邊緣計(jì)算層或中央云層進(jìn)行處理，邊緣計(jì)算層或中央云層將任務(wù)處理結(jié)果發(fā)送至代理服務(wù)器，代理服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)處理結(jié)果至移動(dòng)設(shè)備。

進(jìn)一步，所述步驟2包括：

步驟201，中央云服務(wù)器運(yùn)行所述任務(wù)卸載框架后，首先創(chuàng)建套接字、建立TCP連接并進(jìn)行端口監(jiān)聽，等待接收邊緣服務(wù)器的連接請(qǐng)求或者物聯(lián)網(wǎng)中移動(dòng)設(shè)備的連接請(qǐng)求，若連接請(qǐng)求為前者，則執(zhí)行步驟202，否則執(zhí)行步驟203；

步驟202，中央云服務(wù)器的邊緣服務(wù)器管理模塊將邊緣服務(wù)器的IP地址記錄到中央云服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，并將對(duì)應(yīng)的邊緣服務(wù)器記錄在可用邊緣服務(wù)器列表中；