[发明专利]一种移动边缘计算的设备发现方法

说明书

本发明公开了一种移动边缘计算的设备发现方法，包括：围绕基站建立移动边缘计算设备发现模型，所述发现模型包括基站以及基站覆盖范围内能与基站通信的终端设备；终端设备通过向基站发送导航信号信息来进行信道竞争，基站确定区域内终端设备的发现成功数目、终端设备发现总时间延迟以及终端设备竞争资源块所需总的能耗；基站利用参与竞争的终端总数目、终端设备的发现成功数目，结合终端设备发现总时间延迟、资源块竞争所需能耗构造终端设备发现问题的目标函数；针对所述目标函数，通过综合加权与多目标迭代的方法，求解得到每一时隙终端设备发现数目；基站根据所述终端设备发现数目，在接收到终端设备发送的导航信号后执行不同的反馈策略。

技术领域

本发明涉及无线通信网络与移动边缘计算技术领域，具体针对移动边缘计算系统在设备发现过程，提出一种低延迟低能耗的移动边缘计算的设备发现方法。

背景技术

随着物联网及移动通信技术的发展，万物互联时代正在开启，涌现了众多计算密集型的智能物联网应用，如无人驾驶、虚拟/增强现实、远程医疗、智慧城市等，这些应用对通信数据速率、用户密度、计算时延、可靠性等指标提出了较为苛刻的要求。一方面，受限于电池技术和设备尺寸，移动终端设备的计算能力，以及通信/计算资源非常有限，终端设备的本地计算无法支持这些新型应用。另一方面，传统的云计算技术，支持移动终端设备的计算卸载，但由于数据中心位置通常位于远离移动终端设备，并且核心网络的流量压力日益增大，无法保证低延时的新型物联网应用服务质量要求。

作为云计算的扩展，移动边缘计算技术(MEC)应运而生，能有效解决用户设备算力不足及云计算延时无法保证的难题。具体的，通过在无线网络边缘节点部署边缘计算服务器，移动边缘计算技术在无线接入网侧为移动终端设备提供高速率通信和低延时计算服务，支持移动终端设备的计算卸载，降低时延和用户设备能耗。

设备发现技术是移动边缘计算的关键技术，是建立通信链路并启动计算卸载应用的前提。通过设备发现环节，基站可以检测到周围一定范围的移动设备。通过高效率的设备发现方法能够提高发现近距离设备的精确度，以保证设备与基站之间直接进行数据传输的进行。

随着移动设备端的通信和处理器能力的增强，在未来的无线网络和物联网应用，移动通信计算卸载技术是增强移动边缘计算的关键技术。在许多应用场景中(如游戏和社交网络)，距离相近的设备具有共享内容或彼此交互的需求。移动通信计算卸载技术能够在如下几个方面提高网络效率，提高应用的使用体验。首先，它节省了大量信令带宽资源，并减少了传输延迟。其次，借助基站执行设备间的交互相比或者计算任务，它可以节省大量的能耗。

发明内容

本发明针对移动终端设备的设备发现阶段，提出了移动边缘计算的设备发现方法，降低终端设备能耗和时间延迟。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种移动边缘计算的设备发现方法，包括：

围绕基站建立移动边缘计算设备发现模型，所述发现模型包括基站以及基站覆盖范围内能与基站通信的终端设备；

针对所述发现模型，终端设备通过向基站发送导航信号信息来进行信道竞争，基站确定区域内终端设备的发现成功数目、终端设备发现总时间延迟以及终端设备竞争资源块所需总的能耗；

基站利用参与竞争的终端总数目、终端设备的发现成功数目，结合终端设备发现总时间延迟、资源块竞争所需能耗构造终端设备发现问题的目标函数；

针对所述目标函数，通过综合加权与多目标迭代的方法，求解得到每一时隙终端设备发现数目；基站根据所述终端设备发现数目，在接收到终端设备发送的导航信号后执行不同的反馈策略。

进一步地，所述发现模型中，基站与终端设备通信的资源池中共有R个资源块，任一终端设备的设备发现过程需要使用1个资源块；当M个终端设备同时启动设备发现程序时，这些M个终端设备将竞争R个资源块。