[发明专利]基于公平性准则的非平衡边缘云网络接入与资源分配方法

摘要

本发明公开了一种基于公平性准则的非平衡边缘云网络接入与资源分配机制，属于移动云计算与移动边缘计算领域，本发明通过循环算法，在每一轮资源分配循环开始时，根据所定义的卸载优先级参数来确定获得任务迁移权利的用户，卸载优先级参数最小的用户获得本轮的任务迁移权。确定了获得任务迁移权的用户后，VDC通过计算该用户的所有任务的卸载总时延‑能耗‑成本权重和来确定被迁移的任务和迁移路径，卸载总时延‑能耗‑成本权重和最小的任务优先迁移。如此循环，直至算法结束。本方法能实现非平衡边缘云网络中的多用户多任务卸载决策与资源分配，并且能在显著降低多用户多任务卸载总时延‑能耗‑成本权重和前提下保证用户间服务公平性。

主权项

1.基于公平性准则的非平衡边缘云网络接入与资源分配机制，其特征在于包括以下步骤：S1、定义下列各项数据；定义用户集合A＝{1,...,i,...,|A|}；定义用户i卸载任务集合定义用户i未卸载任务集合定义卸载任务集非空用户集合定义用户i卸载任务j的计算资源需求ri,j；定义无线接入基站集合B＝{1,...,m,...,|B|}；定义无线接入基站m当前可接入用户数Qm；定义边缘云服务器集合C＝{1,...,n,...,|C|}；定义边缘云服务器n当前可用计算资源Rn；定义用户i卸载任务j通过无线接入基站m卸载传输的时延和能耗分别为ti,j,m和ei,j,m；定义无线接入基站m连接边缘云服务器n的成本为cm,n；定义εi为用户i的任务卸载权重因子，为非负实数；定义用户i的任务卸载获得的时延‑能耗‑成本权重和为u^i,j，其中s为循环算法的第s轮；定义Z为取值较大的常数，如定义用户i任务卸载优先级参数其中优先级参数值越小，用户优先级越高。以上各项数据的定义顺序不分先后；S2、初始化s＝0，及S3、对于计算以及S4、对于用户i＝i*，依次执行如下步骤：S4‑1：对于卸载任务，构造其可接入无线接入基站集合可接入边缘云服务器集合以及大小为的成本矩阵其中，和S4‑2：对于卸载任务，依据成本矩阵C^i,j，计算每一个可接入无线接入基站m可接入边缘云服务器的最小成本及该边缘云服务器索引S4‑3：对于卸载任务，计算其通过可接入无线接入基站m以及其最小成本可接入边缘云服务器卸载计算任务的总时延‑能耗‑成本权重和其中α_i，β_i和γ_i分别为时延、能耗与成本权重因子；S4‑4：对于卸载任务，计算其最优可接入无线接入基站和最优可接入边缘云服务器S5、对于用户i，计算其卸载任务集中具有最小时延‑能耗‑成本的任务并记录用户i局部最优决策信息包括用户i具有最小卸载时延‑能耗‑成本的任务索引j^*，该任务的计算资源需求该任务卸载路径上的无线接入基站索引和边缘云服务器索引以及该用户任务卸载的时延‑能耗‑成本值S6、选择用户i^*及其任务j^*获得本次任务卸载的无线接入基站和边缘云服务器分配权利并完成分配，即用户i^*的任务j^*通过无线接入基站和边缘云服务器完成任务卸载；S7、更新边缘云服务器可用计算资源更新无线接入基站可接入用户数更新用户i^*未卸载任务集和卸载任务集如果则更新S8、计算以及如果或或之一成立，则跳转到Step 8，否则，s＝s+1，跳转到Step 2；S9、算法结束。