一种边缘协同的计算资源分配方法与流程

文档序号:23553011发布日期:2021-01-05 21:13阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种边缘协同的计算资源分配方法,其特征在于,包括:

建立mec无线网络,其中,所述mec无线网络包括:一个配备本地mec服务器的本地小区和载有其他mec服务器的其他小区;

利用双层竞价博弈构建“用户-本地mec服务器-其他mec服务器”计算资源分配与协同模型;其中,所述计算资源分配与协同模型包括:本地计算资源分配竞价博弈模型和边缘计算资源协同竞价博弈模型;

对构建的计算资源分配与协同模型求均衡解,根据得到的均衡解将本地mec服务器计算资源合理分配给每个用户并协调mec服务器之间的计算资源。

2.根据权利要求1所述的边缘协同的计算资源分配方法,其特征在于,所述利用双层竞价博弈构建“用户-本地mec服务器-其他mec服务器”计算资源分配与协同模型包括:

通过竞价博弈对用户任务卸载计算资源分配问题进行建模,得到本地计算资源分配竞价博弈模型;

通过竞价博弈对本地mec服务器与其他mec服务器的资源协同问题进行建模,得到边缘计算资源协同竞价博弈模型。

3.根据权利要求2所述的边缘协同的计算资源分配方法,其特征在于,所述通过竞价博弈对用户任务卸载计算资源分配问题进行建模,得到本地计算资源分配竞价博弈模型包括:

通过竞价博弈构建用户与本地mec服务器在资源买卖中的效用函数;

根据构建的用户与本地mec服务器在资源买卖中的效用函数,构建本地计算资源分配竞价博弈模型。

4.根据权利要求3所述的边缘协同的计算资源分配方法,其特征在于,构建的用户i在资源买卖中的效用函数为:

vi(αi,fsi)=vli-vsi(αi,fsi),i∈n

其中,vi(αi,fsi)为用户i在资源买卖中的效用函数,αi为用户i需要支付给本地mec服务器的费用,fsi为本地mec服务器分配给用户i的计算资源,n为本地用户的集合,n={1,2,3,...,n},vli为用户i的本地执行开销,fli为用户自身计算资源,βti、βei分别为用户i的时间权重因子与能量权重因子,ci为用户i卸载任务的尺寸,ki为能量消耗因子,vsi(αi,fsi)为用户i的边缘执行开销,tti为卸载任务传输时间,eti为用户i将任务卸载至本地mec服务器消耗的能量;

构建的本地mec服务器在资源买卖中的效用函数为:

其中,u(α,fs)为本地mec服务器在资源买卖中的效用函数,α={α1,α2,...,αn},fs={fs1,fs2,...,fsn},ucos-i(fsi)为本地mec服务器为用户i提供fsi资源造成的开销,λti、λei分别为本地mec服务器的时间权重因子与能量权重因子。

5.根据权利要求4所述的边缘协同的计算资源分配方法,其特征在于,构建的本地计算资源分配竞价博弈模型表示为:

其中,s.t.表示约束条件;a为竞价博弈自变量可行域;表示竞价博弈达到均衡后用户k需要支付给本地mec服务器的费用,为竞价博弈达到均衡后本地服务器分配给用户k的计算资源;为服务器竞价博弈分歧点,为用户i竞价博弈分歧点。

6.根据权利要求5所述的边缘协同的计算资源分配方法,其特征在于,所述通过竞价博弈对本地mec服务器与其他mec服务器的资源协同问题进行建模,得到边缘计算资源协同竞价博弈模型包括:

通过竞价博弈构建本地mec服务器与其他mec服务器在资源协同中的效用函数;

根据构建的本地mec服务器与其他mec服务器在资源协同中的效用函数,构建边缘计算资源协同竞价博弈模型。

7.根据权利要求6所述的边缘协同的计算资源分配方法,其特征在于,构建的本地mec服务器在资源协同中的效用函数为:

ucur(μ)=γfslack-μ

其中,ucur(μ)为本地mec服务器在资源协同中的效用函数,γ为过载惩罚因子,fslack表示本地mec服务器过载所缺少的计算资源,xi表示用户i的卸载决策,ftotal为本地mec服务器总的计算资源,μ为本地mec服务器请求协同需要支付给其他mec服务器的费用;

构建的其他mec服务器在资源协同中的效用函数为:

uoth=μ-ηfslack

其中,uoth为其他mec服务器在资源协同中的效用函数,η为其他mec服务器在计算协同中所调用计算资源的开销因子,η<γ。

8.根据权利要求7所述的边缘协同的计算资源分配方法,其特征在于,构建的边缘计算资源协同竞价博弈模型为:

s.t.γfslack-μ≥0,μ-ηfslack≥0

其中,s.t.表示约束条件。

9.根据权利要求8所述的边缘协同的计算资源分配方法,其特征在于,所述对构建的计算资源分配与协同模型求均衡解包括:

对建模之后得到的具有均衡约束的计算资源分配与协同模型求均衡解,得到竞价博弈达到均衡后本地mec服务器分配给用户i的计算资源用户i需要支付给本地mec服务器的费用及本地mec服务器请求协同需要支付给其他mec服务器的费用μ*

其中,θi(fsi)=vli-vsi-ucos-i为用户i卸载任务产生的社会福利。

10.根据权利要求9所述的边缘协同的计算资源分配方法,其特征在于,通过社会总福利评价边缘协同的计算资源分配方法的性能,其中,社会总福利表示为:

其中,θulti(fs)表示社会总福利。


技术总结
本发明提供一种边缘协同的计算资源分配方法,属于无线通信技术领域。所述方法包括:建立MEC无线网络,其中,所述MEC无线网络包括:一个配备本地MEC服务器的本地小区和载有其他MEC服务器的其他小区;利用双层竞价博弈构建“用户‑本地MEC服务器‑其他MEC服务器”计算资源分配与协同模型;其中,所述计算资源分配与协同模型包括:本地计算资源分配竞价博弈模型和边缘计算资源协同竞价博弈模型;对构建的计算资源分配与协同模型求均衡解,根据得到的均衡解将本地MEC服务器计算资源合理分配给每个用户并协调MEC服务器之间的计算资源。采用本发明,能够对本地MEC服务器计算资源进行合理配置,并保证MEC服务器的负载均衡。

技术研发人员:陈月云;陈广;买智源;杜利平
受保护的技术使用者:北京科技大学
技术研发日:2020.09.08
技术公布日:2021.01.05
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