[发明专利]一种边缘计算网络中绿色能源分配和协调定价的方法

说明书

本发明公开了一种边缘计算网络中绿色能源分配和协调定价的方法，包括：建立绿色边缘计算数据多节点回程传输的边缘计算网络模型，通过设定数量的可再生能源供应商为每一节点提供绿色能源；由每一节点中的所有可再生能源供应商组建构成第一基本古诺博弈模型；将边缘计算网络模型中所有节点对应的第一基本古诺博弈模型组合构建形成连续可协调的组装古诺博弈模型，并判断边缘计算网络模型的复杂性；获取组装古诺博弈模型的等价性、拓展性和可压缩性，基于等价性、拓展性和可压缩性采用迭代法将组装古诺博弈模型转换为第二基本古诺博弈模型；基于第二基本古诺博弈模型实现边缘计算网络模型的绿色能源分配和协调定价；本发明能高效得出整体资源分配量。

技术领域

本发明属于绿色能源计算技术领域，用于绿色能源的分配和定价，具体涉及一种边缘计算网络中绿色能源分配和协调定价的方法。

背景技术

近些年来边缘计算通信技术得到了广泛的关注。随着移动终端在人们的生活当中越来越被普及，用户对数据服务质量与数据传输速率的要求呈指数增长，移动云计算已经无法满足用户高质量服务与低时延的要求了，因此将服务器迁移至更接近用户一侧。虽然新型的移动终端的中央处理器的计算能力也十分强大，但是在享受高质量服务的同时，面临的更大的挑战是电池的高能耗，因此边缘计算的概念是移动设备作为资源的需求方把繁重复杂的计算任务卸载到边缘服务器上面，从而达到节约能耗的目的。在移动网络的无线接入和回程上会经过多个中继节点，这些节点可作为边缘服务器的存在，实现了给用户存储数据、计算数据的能力。为了节约能耗成本，采用可再生能源对无线网络供电，因此诸多可再生能源供应商们如何根据传输网络结构的变化合理的存储能源以便供应将是一个首要解决的问题。在确定存储能源供应量的问题上，主要研究内容是在一个多跳回程链路的环境中，给各个节点提供绿色能源的能源供应商们如何定价，如何根据数据流量传输的市场需求如何定出合理的能源存储量，以及随着网络结构或者其他因子发生变化时，价格与存储量有怎样的变化。现有文献大多利用古诺模型研究两级数据传输的资源分配问题，而现实生活中回传链路大多不止两跳。因此，针对一般型的网络进行了推导演绎，将结果通用化，是非常重要的问题。

经对现有技术文献的检索发现，Boqi Jia等人在《Journal of Communicationsand Networks，vol.20,no.3,June.2018,pp.237-246(通信与网络期刊2018年6月，第237-246页)》上发表了题为“Double-matching resource allocation strategy in fogcomputing networks based on cost efficiency(基于成本效益的雾计算网络双匹配的资源分配策略)”一文，该文提出一种基于雾计算资源分配的成本效益问题的双匹配策略，但是此方案只考虑了减小整体资源分配中的的成本效益，并未考虑利用绿色能源。

另经检索发现，Xu Chen等人在《IEEE Network(电气电子工程师网络期刊)》上发表了题为“Resource-Efficient Edge Computing for Intelligent IoT Applications(用于智能物联网应用的资源有效边缘计算)”一文，该文提出一种基于提高边缘计算资源效率的策略防止在任务过载的情况下，分配计算资源效率降低。该文针对移动计算任务过载情况下减少不必要的资源占用，并未考虑计算过程中绿色能源的耗费。

经检索还发现，Bang Wang等在《IEEE Systems Journal电气电子工程师系统期刊)》上发表的文章“On Efficient Utilization ofGreen Energy in HeterogeneousCellular Networks(论异构蜂窝网络中绿色能源的有效利用)”。该文提出了分配绿色能源和最优化频谱资源分配的算法，提高了绿色能源的利用率，但是该技术并未针对市场上垄断的可再生能源生产商进行博弈分析。

发明内容