基于端边云节点协同组网的任务卸载迁移方法及系统

本公开涉及移动通信相关，具体地说，是涉及一种基于端边云节点协同组网的任务卸载迁移方法及系统。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。

2、目前端边云协同架构根据云对移动终端的可见性和可访问性分为两种组网架构类型，分别简称为串行架构和并行架构。

3、串行架构是指云服务器的资源对移动终端是不可见和不可访问的，移动终端只能将其任务卸载给mec，mec即为移动边缘计算节点，mobile edge computing；根据mec的性能，部分任务会由mec卸载给云服务器。即当移动终端与meci的连接时间较短时，还不足以将任务卸载到meci，会迁移到mecj上继续处理，此时会由mecj向云服务器进行卸载。当连接时间较长时，移动终端将任务卸载到meci，此时会由meci向云服务器进行卸载。

4、并行架构是指云服务器的资源对移动终端是可见和可访问的，移动终端可根据自己的需求将任务直接卸载给mec和云服务器。即移动终端与meci的连接时间较短时，还不足以将任务卸载到meci，会迁移到mecj上进行处理，但整个过程中移动终端始终可以将任务卸载到云服务器。

5、对于串行架构来说，侧重端-边节点、边-云节点协同，未利用端-云节点协同的优势。而对于并行架构来说，侧重于端-边节点、端-云节点协同，未利用边-云节点协同的优势。两种架构类型都没有实现端-边-云节点的有效协同，致使对于不同的场景需求，无法灵活地满足移动终端面对复杂任务的处理请求。

技术实现思路

1、本公开为了解决上述问题，提出了一种基于端边云节点协同组网的任务卸载迁移方法及系统，充分挖掘终端、mec、云服务器三个方面的优势和协同效应，使移动终端可以依据不同场景需求去解决动态的任务卸载及迁移策略问题。

2、为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

3、一个或多个实施例提供了基于端边云节点协同组网的任务卸载迁移方法，包括如下步骤：

4、接收移动终端业务需求，并确定移动终端本地资源量；

5、构建移动终端、移动边缘计算节点以及云服务器之间可直连通信的混合架构进行任务量卸载；以最小化考虑任务迁移的业务处理成本、系统能耗为目标，构建动态的任务卸载及迁移策略的优化模型；

6、根据移动终端业务需求以及本地资源量，采用智能优化算法求解优化模型，根据求解结果进行任务卸载节点选择、任务卸载量分配以及任务迁移量。

7、一个或多个实施例提供了基于端边云节点协同组网的任务卸载迁移系统，包括：

8、获取模块：被配置为接收移动终端业务需求，并确定移动终端本地资源量；

9、构建模块：被配置为构建移动终端、移动边缘计算节点以及云服务器之间可直连通信的混合架构进行任务量卸载；以最小化考虑任务迁移的业务处理成本、系统能耗为目标，构建动态的任务卸载及迁移策略的优化模型；

10、求解卸载模块：根据移动终端业务需求以及本地资源量，采用智能优化算法求解优化模型，根据求解结果进行任务卸载节点选择、任务卸载量分配以及任务迁移量。

11、一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成上述的基于端边云节点协同组网的任务卸载迁移方法中的步骤。

12、与现有技术相比，本公开的有益效果为：

13、本公开中，构建的混合架构综合了并行架构与串行架构的优点，终端、mec以及云服务器三类节点均可互相直连通信。移动终端可将任务直接卸载到mec以及云服务器，也能通过mec卸载到云服务器，充分发挥了终端、mec以及云服务器三个节点的优势和协同效应。并且基于最小化通信成本、计算成本、存储成本、迁移成本和能耗为目标，构建动态的任务卸载及迁移策略的优化模型，可以得到最优的任务卸载策略，在保证系统运行成本低的同时，以低的通信量、计算量、存储量以及能耗来提高系统运行效率。

14、本公开的优点以及附加方面的优点将在下面的具体实施例中进行详细说明。

技术特征：

1.基于端边云节点协同组网的任务卸载迁移方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的基于端边云节点协同组网的任务卸载迁移方法，其特征在于：根据任务卸载节点选择、任务卸载量分配以及任务迁移量，将终端业务卸载至初始移动边缘计算节点、云服务器以及迁移移动边缘计算节点。

3.如权利要求1所述的基于端边云节点协同组网的任务卸载迁移方法，其特征在于：基于混合架构进行任务卸载，任务可以并行地卸载到mec以及云服务器进行处理，部分任务可通过mec向云服务器卸载，同时任务可以在mec之间迁移。

4.如权利要求1所述的基于端边云节点协同组网的任务卸载迁移方法，其特征在于，任务在mec之间迁移控制方法，如下：

5.如权利要求1所述的基于端边云节点协同组网的任务卸载迁移方法，其特征在于：业务处理成本包括通信成本、计算成本、存储成本、迁移成本、终端占用mec资源而产生的逗留成本；

6.如权利要求1所述的基于端边云节点协同组网的任务卸载迁移方法，其特征在于：通信成本包括移动终端与meci，移动终端与mecj，以及移动终端与云服务器的通信成本，通信成本为单位时间传输数据成本与通信时延的乘积；

7.如权利要求1所述的基于端边云节点协同组网的任务卸载迁移方法，其特征在于：动态的任务卸载及迁移策略的优化模型，针对随机的连接时间与任务处理时间关系构建，优化模型具体为：

8.如权利要求1所述的基于端边云节点协同组网的任务卸载迁移方法，其特征在于，采用粒子群算法求解优化模型，包括如下步骤：

9.基于端边云节点协同组网的任务卸载迁移系统，其特征在于，包括：

10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成权利要求1-8任一项所述的基于端边云节点协同组网的任务卸载迁移方法中的步骤。

技术总结
本公开涉及移动通信技术领域，提出了一种基于端边云节点协同组网的任务卸载迁移方法及系统，包括：接收移动终端业务需求，并确定移动终端本地资源量；构建移动终端、移动边缘计算节点以及云服务器之间可直连通信的混合架构进行任务量卸载；以最小化考虑任务迁移的业务处理成本、系统能耗为目标，构建动态的任务卸载及迁移策略的优化模型；根据移动终端业务需求以及本地资源量，采用智能优化算法求解优化模型，根据求解结果进行任务卸载节点选择、任务卸载量分配以及任务迁移量。充分挖掘终端、MEC、云服务器三个方面的优势和协同效应，使移动终端可以依据不同场景需求去解决动态的任务卸载及迁移策略问题。

技术研发人员：任帅,冯传奋,王焱彤,孙建德,王建
受保护的技术使用者：山东师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/8/20