[發明專利]一種基于泛化業務模型的協同服務網絡資源管理方法

在審

• 申請號: 202210888498.4
• 申請日: 2022-07-27
• 公開（公告）號: CN115334668A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 黃洋;陳韜亦;彭會湘;吳璇;吳啟暉;董超;趙玉龍;崔皓禹
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學;中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 張力

本發明公開了一種基于泛化業務模型的協同服務網絡資源管理方法，所述方法基于協同服務網絡資源管理系統實現，所述方法包括：系統獲取所有子任務的類型、每個業務中子任務的內在關聯性以及子任務的數據大小；物聯網設備進行帶寬分配和功率分配，得到本次迭代各設備處理各子任務的能耗；基于能耗進行物聯網設備調度；在下一次迭代重復上述步驟直至協同服務網絡資源管理算法收斂，此時帶寬和功率分配以及設備調度的決策即為協同服務網絡資源管理最優決策。本發明利用聯合網絡資源分配和設備調度的方法，得到各設備處理各子任務的能耗，在包含多個不同業務的多物聯網設備系統中，做出最優的帶寬、功率分配以及設備調度的決策。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，具體涉及一種基于泛化業務模型的協同服務網絡資源管理方法。

背景技術

隨著物聯網設備的快速發展，網絡的整體時延和能耗迅速增加。此外，物聯網設備受限于計算能力和電池容量，無法處理計算密集型/延遲敏感型任務。依靠多址邊緣計算技術，物聯網設備能夠通過將任務卸載到計算能力更強的基站來處理計算密集型應用。此外，物聯網設備共享網絡資源并相互協同以完成任務的協同服務有望成為一個有前途的解決方案。然而，這引發了在大量物聯網設備之間進行復雜資源分配優化的問題，需要對網絡中的上下行帶寬、設備到設備通信帶寬、設備功率分配以及設備調度進行優化，降低系統總能耗。

現有技術雖然對設備到設備資源分享模型和任務流模型進行了探索，但并沒有對聯合優化帶寬分配、功率分配和設備調度，特別是增強業務模型的泛化性進行廣泛研究。未來的業務會更加復雜多變，現有的業務模型將不能夠滿足未來的業務需求。

因此，需要更加泛化的業務模型來應對未來可能出現的各種業務。在泛化業務模型的基礎上，優化網絡中的信道帶寬分配和功率分配，確定設備調度決策，得到使得系統能耗最低的最優決策。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種基于泛化業務模型的協同服務網絡資源管理方法。

為實現上述技術目的，本發明采取的技術方案為：

一種基于泛化業務模型的協同服務網絡資源管理方法，所述模型以業務為中心面向整體業務，通過設備調度決策決定執行子任務的設備及數量，表征任務的子任務拓撲結構，包含了五種子任務類型——上傳、下載、設備到設備傳輸、計算以及臨時緩存，表征系統總時延和能量消耗以及設備帶寬和發射功率分配的要求。

一種基于泛化業務模型的協同服務網絡資源管理方法，所述方法基于協同服務網絡資源管理系統實現，所述方法包括：

步驟1：一系列業務到來時，所述系統獲取所有子任務的類型、每個業務中子任務的內在關聯性以及子任務的數據大??；

步驟2：物聯網設備進行帶寬分配和功率分配，得到本次迭代各設備處理各子任務的能耗；

步驟3：基于步驟2中得到的能耗進行物聯網設備調度；

步驟4：在下一次迭代重復上述步驟1-步驟3直至協同服務網絡資源管理算法收斂，此時帶寬和功率分配以及設備調度的決策即為協同服務網絡資源管理最優決策。

為優化上述技術方案，采取的具體措施還包括：

上述的系統處理每個業務時，根據業務的不同需求將業務劃分為若干不同種類的子任務，結合線型、樹型以及圖三種基本任務流模型拓撲結構，描述子任務之間的內在關聯性，為每個子任務分配一個物聯網設備進行處理，且每個物聯網設備不會同時處理兩個及以上的子任務；

系統在處理業務的過程中，為設備分配帶寬、功率以及確定設備需要處理的子任務至協同服務網絡資源管理算法收斂，設備得到使得系統能耗最低的最優策略并按此策略進行帶寬、功率分配以及設備調度。

上述的步驟2所述帶寬分配包括：上行鏈路帶寬、下行鏈路帶寬以及設備到設備帶寬分配；