[发明专利]一种在线VMEC服务网络选择的迁移方法

说明书

本发明涉及一种在线VMEC服务网络选择的迁移方法，属于移动通信领域。该方法包括：S1：建立VMEC数学模型；S2：在时隙t扫描相邻可接入的网络，并进行网络筛选；S3：在时隙t+1重复S2，得到t+1时隙的初始网络选择和迁移放置作为初始策略；S4：网络选择和服务放置优化：计算t+1时隙初始策略的三种时延并进行比较；根据三种时延的比较结果更新t+1时隙的初始策略得到t+1时隙优化后的服务迁移策略Φ(t+1)；最后依据策略Φ(t+1)进行接入网选择和服务放置；S5：在下一时隙，重复步骤S3和S4，得到在时间T内，每个时隙的接入网选择和服务迁移策略。本发明能够最小化车辆在移动过程中进行网络选择和制定服务迁移策略的时延，提高用户的服务质量。

技术领域

本发明属于移动通信领域，涉及一种在线VMEC服务网络选择的迁移方法。

背景技术

移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)作为C-Ran架构的补充，为在无线接入网络范围内的移动用户提供通信和强大的计算能力。因此，MEC不仅支持多种应用，例如无人驾驶，虚拟现实，增强现实，机器人技术和沉浸式媒体。还具有异构接入技术(例如4G，5G，WiFi和固定连接)的优势。ETSI在2017年正式宣布，移动边缘计算进入第二阶段，并将其名称修改为多接入边缘计算(Multi-access Edge Computing,MEC)。在范围扩展之后，MEC服务器可以由运营商部署在不同的位置(例如4G中的eNB和5G中的gNB)，或者和光纤网络，WiFi接入点共同部署。这种转换不仅可以更好地促进通信功能，还可以更好地为用户提供计算，缓存和控制等服务。

MEC的挑战之一是根据用户的移动性动态卸载或迁移服务。在MEC中处理用户移动性的一种常用方法是迁移服务。其通常将服务迁移到靠近用户的位置，以减少通信延迟。移动性管理是3GPP的基本功能，同时移动性也是MEC固有的特征。为了保证业务的连续性，当用户移动时，MEC可以为用户选择就近的服务器，使用户不会感受到业务的中断。

车联网(Internet of Vehicles,IoV)是MEC的七大热门场景之一。车联网场景中有大量终端用户，如联网汽车，路侧单元，车载智能设备，支持V2X(Vehicle toEverything,V2X)服务的智能手机等。联网汽车作为新型的移动终端，受到广泛关注。车联网对于车到车和车到设备传输时延的要求极为严苛。车载边缘计算(Vehicular MobileEdge Computing,VMEC)是多接入边缘计算和车联网的集成。VMEC可以把车联网云“下沉”至分布式部署的移动通信基站(例如基站、小基站或汇聚站点)并托管服务，同时利用MEC服务器来承载车联网应用。将数据及计算组件就近存储于离车辆较近的应用虚拟机中，能够有效地减少通信时延，满足车联网业务的严苛要求。在车辆移动时，通过将服务迁移至就近的MEC服务器来对车辆继续提供稳定的服务，从而确保车联网业务的稳定，提升用户体验。

MEC服务器可以和接入点联合部署，也可以部署在一个或多个接入点附近，即一个或多个接入点共享一个MEC服务器。在部署了MEC服务器的移动网络中，当用户在不同服务器之间移动，通常利用服务迁移来保证服务的连续性。由于MEC网络服务对象大多是移动用户，因此用户移动性带来的问题不可忽视。移动性管理是移动通信和网络中的关键技术，用于保证用户移动中的通信和业务连续性。

因此，当前VMEC业务的研究核心在于如何在车辆高速移动的情形下保证服务的连续性，这与传统的移动性管理息息相关。VMEC的移动性管理可以分为两个方面：终端(车辆)的移动性管理和车联网服务的移动性管理。车辆的移动性管理是车联网服务的移动性管理的先决条件。确保联网车辆始终访问最合适的接入点，能够为车联网服务的移动性管理提供很好的参考基础。将车联网各种服务卸载或迁移至正确的边缘服务器中，可以减少由于车辆的移动而引起的服务迁移，同时降低由服务迁移引起的时延和能耗。而目前对服务卸载，服务迁移的研究很多，其考虑主要因素是时延和能耗。往往忽略了在移动过程中的网络切换对服务卸载和服务迁移产生的影响。

现有针对上述问题也有一些研究，如下所述：