[发明专利]移动自组织云中社会利益最大化资源共享方法

说明书

技术领域

本发明属于移动云计算技术领域，具体是一种移动自组织云中社会利益最大化的分布式匹配方法。

背景技术

移动云计算技术近来因为移动设备的普及、基于需求以及接入方便等特性而越来越被应用，从而用户可以将所持有的移动设备不能处理的任务卸载到远程的资源丰富的云端，如Amazon,Google。移动云计算技术可以将虚拟计算、存储和网络等资源都作为服务提供给用户使用。虽然这种新方案能够为人们带来的方便，但同时带来了新的挑战，例如，用户不能容忍长延迟，用户不能连接到远程云端等，所以移动自组织云计算技术就应运而生了，其中移动自组织云倡导其内的移动用户之间可以进行资源分享。尽移动自组织云的出现解决上述问题，但是同时又出现一些新的问题，较为突出的问题是在移动自组织云中的用户都是理性的、自利的，如何设计一个有效的机制来激励资源分享，并尽量实现社会利益最大化，所以设计一个有效机制在资源分享中起着非常重要作用。尽管一些研究者采用中心式的方法解决这个问题，但是中心式的方法相比分布式方法有一定的缺点，如没有分布式灵活、需要一个公正的代理、有时需要较高的时间复杂度等，所以如何采用分布式方法是需要解决的重要问题。

因此，需要一种移动自组织云中社会利益最大化资源共享方法以解决上述问题。

发明内容

本发明针对移动自组织云中在考虑到移动用户之间的社会关系强度下如何资源分配来激励资源分享问题，提供了一种有效的社会利益最大化的分布式匹配方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种移动自组织云中社会利益最大化资源共享方法，包括以下步骤：

步骤1，移动云中的供应用户和需求用户交换彼此之间的信息；

步骤2，需求用户计算各自效用，而供应用户计算各自代价

步骤3，确定社会利益函数；

步骤4，采用分布式匹配算法对移动云中需求用户和供应用户实现资源共享：

步骤4.1、初始化未匹配需求用户空间；

步骤4.2、初始化需求用户和供应用户的偏好序列；

步骤4.3、未匹配的需求用户根据自己的偏好序列向目前最偏好并且之前未拒绝过它的供应用户发出请求；

步骤4.4、供应用户根据自己的偏好序列及最大空闲能力接收部分最偏好的需求用户，而拒绝其他；

步骤4.5、重复步骤4.3～4.4，输出稳定匹配结果。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：通过建立需求用户和供应用户之间的偏好序列，采用分布式匹配方法解决两者之间的资源共享问题，该方法是一种高效、灵活、稳定的资源分配方法，有效并确保最终能够达到一种稳定的状态。

附图说明

图1为本发明移动云资源分配的流程图。

图2为本发明分布式匹配算法的流程图。

图3为本发明在需求用户的数量M从2增加到6时的社会利益曲线图。

图4为本发明在需求用户的数量M从2增加到6时的迭代次数曲线图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。

结合图1，本发明移动自组织云中社会利益最大化资源共享方法，包括以下步骤：

步骤1，移动云中的供应用户和需求用户交换彼此之间的信息，其中具体为需求用户需要的计算资源的数量x_i、供应用户最大可用空闲资源Y_j。

步骤2，需求用户计算各自效用，而供应用户计算各自代价，其中当需求用户i将其任务卸载到供应移动用户j时，其效用函数具体为：

其中w_i>0为需求移动用户i的效用水平；x_i为需求移动用户i需要的计算资源的数量；Y_j为供应用户j最大的空闲能力；为需求移动用户i与供应用户j之间的社会关系强度，其中值越大表示两个用户之间安全性越高，越能激励用户之间资源的共享。

当供应用户j将y_i数量的计算资源共享于需求用户i时，供应用户j的代价函数具体为：

其中v_j为供应移动用户j共享资源时自身的代价水平。从而供应用户j的利益函数L_jⁱ(y_i)：进一步可得到其共享单位资源利益为：

其中p为共享单位数量资源的价格。

当时，得到如下关系式(4)