一种基于MEC和MCC的双向选择计算卸载方法技术

本发明专利技术公开了一种基于MEC和MCC的双向选择计算卸载方法，当检测到运算程序的计算量超过门限，向网络侧发送卸载所述运算程序的请求；接收到网络侧根据该请求分配的可供卸载的序列；根据接收到的可供卸载的序列，计算本地能耗和卸载能耗，进而计算每种可供卸载能耗收益并发送给网络侧；同时，计算本地运算延时，进而计算每种可供卸载的延时与本地计算延时差并发送给网络侧；接收到网络侧根据所述能耗收益和延时收益获得的卸载决定矩阵，回送的卸载判决消息；根据卸载判决消息进行卸载。因此，所述基于MEC和MCC的双向选择计算卸载方法，能够实现终端线性加权和网络侧层次分析的多准则、多目标、双向选择的计算量卸载。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动计算
，特别是指一种基于MEC和MCC的双向选择计算卸载方法。
技术介绍
近年来，随着用户数据的日益增长、物联网设备的大规模接入以及业务的多样化导致当前无线网络中数据流量的飞速增长、数据规模的急剧扩大。同时，移动终端的功能逐步加强，其功能也已经不仅仅局限于通信领域，而是成为人们移动娱乐、办公、阅读、计算的强大载体。因此，第三方提供的各种依赖于终端的高复杂程序，开始大量运用于移动计算中。但是，终端的计算能力受到体积的限制，当前的电池技术也还没有突破性的进展，这给移动计算领域带来了巨大的压力。在传统网络中，为了解决移动计算中的大计算量问题，服务商使用云计算来辅助处理大数据量、终端无法处理或无法存储的数据，即移动云计算服务(MCC,MobileCloudComputing)。服务提供商把特定服务部署在云中，终端设备发送信息给服务，服务完成运算后将结果发回给终端，并将必要数据在云端存储。为了服务不同地理位置的用户，在互联网的多层次结构中，云数据中心位于核心网。而核心网距离终端用户较远，用户消息需要经过若干跳才能够到达，这就不可避免地造成了较大的延时，而较大的延时可能会影响用户的体验。同时，传统的云计算卸载思路无法解决延时和抖动问题，云服务器的物理距离往往很远，网络流量普遍存在分布不均衡导致的抖动也无法避免。针对云计算遇到的问题，学术界提出了一种新的技术——移动边缘计算(MEC,MobileEdgeComputing)，即利用无线接入网络RAN(RadioAccessNetwork)就近提供电信用户所需服务和云端计算功能，创造出一个具备高性能、低延迟与高带宽的电信级服务环境，加速网络中各项内容、服务及应用的快速下载，让消费者享有不间断的高质量网络体验。移动边缘计算在2014年被ETSI(EuropeanTelecommunicationsStandardsInstitute)立为通向5G的关键技术之一，在满足5G网络低延时、高带宽的业务、高处理能力要求中扮演着越来越重要的角色。它得到了包括诺基亚、英特尔、华为、中兴等多个通信厂家的关注。移动边缘计算主要包括移动边缘计算服务器和移动雾终端两个部分，它具有本地化、近距离、低延时、位置感知、能够获取网络上下文信息的特点，它将远端的云计算能力拉到用户侧，提供更加泛在的处理能力。从网络侧来看，移动雾计算可以通过内容与位置分离的方式将数据处理和分发均衡到网络边缘，降低核心网与云数据中心负荷；边缘计算节点可以对上传的数据实现预处理、智能分流以及直接处理，降低了网络的传输负担，并提升业务的响应速度。从用户侧来看，基于网络功能虚拟化的灵活资源配置提供了额外的处理能力，同时能够提供更加节能的方案。目前，基于MEC的计算卸载主要是从两个方面着手。第一个方面主要在IoT(InternetofThings)领域，将计算能力较为强大的设备作为IoT设备的网关，为传感器节点提供数据的处理和上传功能，然而这种边缘计算节点能力有限，而且可靠性没有保障，波动性大，还面临着安全性和私密性问题，因此只能作为小范围、低计算量的物联网解决方案。第二个方面通过移动边缘计算服务器，提供类似于于云计算的服务器，但是部署在接入网中，以实现低延时、高可靠的通信方案。目前研究MEC卸载的方法都是从延时和能耗两个方面入手，通过最大化终端的延时-能耗评价函数来作为卸载的判决方法。这些实现方案往往从网络侧入手，对于用户而言，他们提供的延时、能耗信息是被线性处理的，没有考虑到用户的喜好。此外，现有的研究方案只是考虑服务端资源受限的情况，没有对服务端的负载和用户公平性做出考虑，这造成目前的卸载方案的收益有限，同时用户的服务体验并没有提高。由于MEC技术提出时间不长，MEC相关的基础设施还没有完全部署完成，因此MCC和MEC卸载方案通常是孤立的，这造成了资源的极大浪费，计算量卸载的优势也没有完全体现出来。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种基于MEC和MCC的双向选择计算卸载方法，能够实现终端线性加权和网络侧层次分析的多准则、多目标、双向选择的计算量卸载。基于上述目的本专利技术提供基于MEC和MCC的双向选择计算卸载方法，包括步骤：当检测到运算程序的计算量超过门限，向网络侧发送卸载所述运算程序的请求；接收到网络侧根据该请求分配的可供卸载的序列；根据接收到的可供卸载的序列，计算本地能耗和卸载能耗，进而计算每种可供卸载能耗收益并发送给网络侧；同时，计算本地运算延时，进而计算每种可供卸载的延时与本地计算延时差并发送给网络侧；接收到网络侧根据所述能耗收益和延时收益获得的卸载决定矩阵，回送的卸载判决消息；根据卸载判决消息进行卸载。在本专利技术的一些实施例中，可供卸载序列包括云计算、移动边缘计算服务器、空闲移动智能终端，表示为：dp＝(dcc,dec,dfc)dcc,dec,dfc∈{0,1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于MEC和MCC的双向选择计算卸载方法，其特征在于，包括步骤：当检测到运算程序的计算量超过门限，向网络侧发送卸载所述运算程序的请求；接收到网络侧根据该请求分配的可供卸载的序列；根据接收到的可供卸载的序列，计算本地能耗和卸载能耗，进而计算每种可供卸载能耗收益并发送给网络侧；同时，计算本地运算延时，进而计算每种可供卸载的延时与本地计算延时差并发送给网络侧；接收到网络侧根据所述能耗收益和延时收益获得的卸载决定矩阵，回送的卸载判决消息；根据卸载判决消息进行卸载。

【技术特征摘要】
1.一种基于MEC和MCC的双向选择计算卸载方法，其特征在于，包括步骤：当检测到运算程序的计算量超过门限，向网络侧发送卸载所述运算程序的请求；接收到网络侧根据该请求分配的可供卸载的序列；根据接收到的可供卸载的序列，计算本地能耗和卸载能耗，进而计算每种可供卸载能耗收益并发送给网络侧；同时，计算本地运算延时，进而计算每种可供...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昕，路兆铭，温向明，马璐，王鲁晗，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11