[发明专利]一种基于边缘计算场景的任务卸载方法

权利要求书

1.一种基于边缘计算场景的任务卸载方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1，建立任务卸载框架，包括边缘层、移动设备层和中央云层；

所述边缘层位于核心网边缘侧，边缘层包括边缘计算层和代理服务层，边缘计算层包括边缘服务器，代理服务层包括代理服务器；

所述移动设备层包括用户使用的各类移动设备；

所述中央云层为位于核心网的远程中央云服务器；

步骤2，所述移动设备层将任务请求发送至中央云层，中央云层根据任务请求对移动设备分配代理服务器，代理服务器根据分配与移动设备建立连接；

步骤3，代理服务器将移动设备的待卸载任务转发至边缘计算层或中央云层进行处理，边缘计算层或中央云层将任务处理结果发送至代理服务器，代理服务器转发任务处理结果至移动设备；

所述步骤2包括：

步骤201，中央云服务器运行所述任务卸载框架后，首先创建套接字、建立TCP连接并进行端口监听，等待接收边缘服务器的连接请求或者物联网中移动设备的连接请求，若连接请求为前者，则执行步骤202，否则执行步骤203；

步骤202，中央云服务器的边缘服务器管理模块将边缘服务器的IP地址记录到中央云服务器的数据库中，并将对应的边缘服务器记录在可用边缘服务器列表中；

步骤203，中央云服务器的移动设备管理模块将请求记录在中央云服务器的数据库中，调用中央云服务器的代理服务器分配模块，代理服务器分配模块根据移动设备的物理位置和网络环境以及当前边缘服务器网络拓扑，分配可用边缘服务器列表中的一台边缘服务器作为移动设备的代理服务器；

所述步骤2还包括：

步骤204，边缘服务器第一次被选为移动设备的代理服务器后，代理服务器的边缘服务器信息记录模块接收来自边缘服务器管理模块记录的所有边缘服务器的网络拓扑变换和参数，并记录到代理服务器的数据库中；

步骤205，代理服务器的代理移动设备管理模块将分配的移动设备的相关信息记录到代理服务器的数据库中，同时代理移动设备管理模块与移动设备之间建立一条新的TCP连接链路用于通信，每台移动设备的设备参数监控模块周期性的向代理服务器的移动设备信息监控模块发送中央处理器的利用率和能耗功率指标，利用率和能耗功率指标被记录在代理服务器的数据库中；

步骤206，代理服务器的卸载决策制定下发模块根据代理服务器数据库中记录的边缘服务器参数和移动设备参数，调用开发人员建立的边缘计算卸载策略进行卸载决策；

步骤207，移动设备的卸载决策接收模块按照卸载决策进行任务调度。

2.根据权利要求1所述的任务卸载方法，其特征在于，所述边缘服务器管理模块记录边缘服务器的工作负载，将负载过高的边缘服务器标记为繁忙，并将繁忙的边缘服务器排除出可用边缘服务器列表，边缘服务器管理模块周期性向边缘服务器信息记录模块发送边缘服务器的网络拓扑变换，包括边缘服务器的加入、退出或繁忙状态。

3.根据权利要求1所述的任务卸载方法，其特征在于，所述步骤3包括：当移动设备按照卸载决策进行任务调度后，在移动设备本地处理的任务直接由移动设备的本地任务执行模块处理，需要卸载的任务由移动设备的任务卸载模块发送至代理服务器的移动设备任务调度模块，再由移动设备任务调度模块将任务转发至边缘计算器或中央云服务器的卸载任务执行模块，卸载任务执行模块利用自身计算能力和能耗资源进行计算，并将计算结果通过任务结果返回模块发送回代理服务器，由代理服务器将任务结果转发回移动设备。

4.根据权利要求1所述的任务卸载方法，其特征在于，在步骤201中，当边缘计算器向中央云服务器发送连接请求时，边缘服务器的边缘服务申请模块与边缘服务器管理模块建立通信连接，请求接入边缘计算网络，请求信息中包括当前边缘服务器的基础信息；边缘服务器的本地资源报告模块周期性向边缘服务器管理模块发送心跳包，保证自身在线。

5.根据权利要求1所述的任务卸载方法，其特征在于，所述步骤206包括：根据代理服务器数据库中记录的移动设备当前运行数据和边缘计算层中其他边缘服务器的运行数据，卸载决策制定下发模块构建本地计算模型和数据传输模型，制定出所代理的移动设备的任务卸载决策。