[发明专利]一种移动基站边缘计算力资源调度方法、系统、电子设备

说明书

本发明公开了一种提高用户满意度的移动基站边缘计算力资源调度方法，根据用户类型的特点综合考虑了边缘服务器计算、网络以及存储资源的分配对于用户的影响，提现计算力共享的思想，建立移动基站边缘缓存策略、用户移动模型、资源分配模型以及用户满意度评估，通过与本地边缘基站和云端服务器协作调度进行计算力资源分配，本发明可以有效提高移动用户对基站带宽资源服务满意程度的可实现方法。同时，本发明还提出了一种提高用户满意度的移动基站边缘计算力资源调度系统、电子设备，最大化地提高移动用户在动态资源分配中对服务的满意程度。

技术领域

本发明涉及移动通信技术和边缘计算领域，尤其涉及一种基于提高用户满意度的移动基站移动边缘计算的缓存、计算以及网络资源分配方法。

背景技术

随着IoT(Internet of Things，物联网)和通信技术的不断发展，移动终端设备在日常生活中的应用迅速地增加，导致单位时间内的用户请求数以及数据量呈爆炸式增长。目前，以传统的方式来处理用户请求业务已经越来越难以满足其服务质量的需求，这对于运营商的传输网络以及核心网也都产生了巨大的压力。在这种背景下，边缘计算(edgecomputing)逐渐成为了一种有前途的解决方案。

边缘计算是通过在靠近用户终端的基站或接入点部署边缘服务器，为用户提供计算和网络等资源，以完成用户的各种业务请求。作为边缘计算的一项关键技术，资源分配为用户带来了更低的时延和能耗，缓解了云端服务器的压力。此外，边缘计算的关键技术还有边缘缓存以及计算卸载等，其研究的相关场景中也会涉及到缓存资源、计算资源以及网络资源的分配和调度等问题。在边缘计算中，资源分配技术的应用广泛并且对于用户终端请求的时延和能耗等服务质量指标的影响重大。

边缘缓存的目的是为了使更多的用户在边缘获取资源和服务，因为边缘比云端更接近用户，用户在边缘产生的时延和能耗比云端显著降低。关于边缘服务器中缓存内容的选择问题一般可以分为缓存各类用户业务和单一用户业务两种类型。

计算卸载是为了降低用户本地终端的压力，将计算密集型的任务送到服务器中执行。关于计算卸载的研究通常会涉及到资源分配问题，主要目的有降低用户时延和能耗、最大化能源效率以及提高5G大数据等业务的更好体验等。

不过目前关于边缘资源分配的研究都倾向于只考虑单一的计算资源或缓存资源，未能联合考虑计算、网络以及缓存资源的分配对于用户的影响。但是在实际情况中，用户请求需要多种资源来协作分配完成的，并且用户的请求是复杂多样，产生的计算任务也是性质不一的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为更加科学和客观地实现边缘计算下的用户资源分配，考虑了边缘服务器的计算、网络和缓存资源的分配对于不同类型的用户的影响，提出了一种提高用户满意度的移动基站边缘计算力资源调度方法，最大化地提高移动用户在动态资源分配中对服务的满意程度。

本发明为解决以上技术问题而采用以下技术方案：

本发明提出一种提高用户满意度的移动基站边缘计算力资源调度方法，包括：

S1、边缘服务器对本地数据库中所有的用户请求内容进行流行度分析，并将本地数据库中各类流行度不同的用户请求放入边缘缓存服务器中；

S2、分析每个周期下用户的本地资源状态和运动状态，把本地闲置的计算资源放入边缘服务器中，更新所有用户的位置坐标，并停止所有离开基站覆盖区域内的用户服务；

S3、边缘服务器根据S1和S2的结果对用户请求进行分析，与本地和云端协作并结合计算和网络资源分配模型，将整体的资源分配问题建模成混合整数非线性规划问题，从而求解得到各类用户请求的资源获取方式和大小。

进一步，本发明所提出的一种提高用户满意度的移动基站边缘计算力资源调度方法，步骤S1的具体步骤如下：

(a)用户请求分类：将本地的用户请求分为视频业务、小数据业务、大数据业务以及超大业务；