[发明专利]5G/B5G环境下移动社交云资源分配技术

说明书

本发明公开了一种5G/B5G环境下移动社交云资源分配技术，基于分解和支配的多目标优化资源分配方法，该方法构建了在5G/B5G环境中，面向社区的计算迁移场景下的移动社交云资源分配机制整体框架，并对系统各个模块的功能进行了介绍。此外，对系统的时延、能耗、社交虚拟货币支出和社交效益等多目标问题进行建模，设计基于分解和支配的多目标优化资源分配算法，本发明方法能够通过对系统多目标进行优化，从而有效提高了5G/B5G环境下云资源分配利用率和系统性能。

技术领域

本发明属于5G/B5G环境下移动社交云资源分配的技术研究领域，特别涉及对移动社交云资源分配中计算迁移的时延、能耗等因素和移动社交网络中社交因素的分析，以及面向多目标的移动社交云资源分配机制。

背景技术

面向5G/B5G万物互联环境，支撑5G/B5G智能场景对于巨连接、大流量、低时延、高可靠及快速演进的应用需求越来越高，本发明针对当前互联网对5G/B5G中移动社交云资源分配目标单一化问题，提出一种基于分解和支配的多目标优化资源分配方法。移动社交云是一种资源共享的基础设施，使有信任关系的人能够在社交圈子内(如社区)共享计算或数据服务，它是增强多用户协作的手段，可以极大地促进参与者之间的资源交换。

传统的社交云和移动云计算在资源分配时多采用博弈论和竞价拍卖等以价格为主导的策略，以提供统一和抽象的基础设施云服务，而移动社交云面对计算迁移应用场景下代理计算服务，除了资源交易价格，还要考虑任务计算量、时延和能耗等因素。本发明以一种新的合理有效的资源分配机制，来满足计算迁移场景下的移动社交云资源分配，相对已有方法是一种更加全面合理的面向社区的移动社交云资源分配机制。

发明内容

本发明的目的是提供一种5G/B5G环境下移动社交云资源分配技术，除了根据资源交易价格，还能够根据时延、能耗和社交关系等因素的合理有效的资源分配机制，来满足计算迁移场景下的移动社交云资源分配需求。

本发明的技术方案是：一种基于分解和支配的多目标优化资源分配方法，分别从四个维度对资源分配的目标进行建模，通过寻找最优的资源匹配方案使得系统平均时延、平均能耗和用户平均开支最小化以及用户平均社交效益最大化，主要步骤如下：

步骤1确定本发明的研究场景，对面向社区的移动社交云系统抽象建模；

步骤2确定优化资源分配方法的优化目标；

步骤3对面向社区的移动社交云环境下资源分配问题从四个维度进行建模；

步骤4通过四个维度构造子目标函数，建立问题模型；

步骤5基于分解和支配关系构造用于优化多目标的云资源分配方法。

所述步骤1中的问题研究场景是在5G/B5G环境下面对的是社区中的计算迁移，对面向社区的移动社交云系统抽象和简化后，大概可以分为三层：资源域、物理域和社交域。

所述步骤2中的优化目标主要从四个维度考虑，分别是通过寻找最优的资源匹配方案使得系统平均时延、平均能耗和用户平均开支最小化以及用户平均社交效益最大化。

所述步骤3的具体步骤包括：

步骤3.1需求方在进行计算迁移时，不可避免会面对中间环节的时间损耗，系统时延考虑的范围包括传输(发送/接收)时延、队列等待时延、代理执行时延、中间通信和结果返回时延等。由于需要迁移的计算往往是自身计算量比较大，而结果数据量比较少，因而结果返回时延可以忽略，构造总时延特征向量如下式(1)所示：

其中，为用户i在t时刻的传输时延，为用户i在t时刻的等待及执行时延；