一种基于云计算资源优化的智能传输方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于云计算资源优化的智能传输方法，包括以下步骤：基于系统总带宽、总吞吐量以及总消耗功率得到系统的能量效率和频谱效率；通过资源效率调节所述总消耗功率和所述系统总带宽之间的权重关系，进而将所述资源效率表示为所述能量效率和所述频谱效率通过权值因子加和的形式；基于用户需求在选定的所述权值因子的情况下，得到所述资源效率最大化的情况下的所述总消耗功率。本发明专利技术可大大节省移动设备端的功耗，提高电池的使用时长。

An intelligent transmission method and device based on cloud computing resource optimization

The invention provides an intelligent transmission method based on cloud computing resource optimization, which comprises the following steps: obtaining the energy efficiency and spectrum efficiency of the system based on the total bandwidth, total throughput and total consumed power of the system; adjusting the weight relationship between the total consumed power and the total bandwidth of the system through the resource efficiency, and then expressing the resource efficiency as the energy efficiency and the total bandwidth of the system The spectrum efficiency is in the form of the sum of the weight factors; based on the user's demand, the total consumed power is obtained when the resource efficiency is maximized under the selected weight factors. The invention can greatly save the power consumption of the mobile device end and improve the use time of the battery.

【技术实现步骤摘要】
一种基于云计算资源优化的智能传输方法和装置
本专利技术涉及计算机领域，并且更具体地，涉及一种基于云计算资源优化的智能传输方法和装置。
技术介绍
为了解决移动端电池能量消耗过快的问题，云计算应用而生。目前关于云计算的研究很多，大多数研究停留在单一的优化能量效率或频谱效率这些方面，这就导致了如果集中在一种目标来优化，就会以牺牲另外一种目标为代价，导致资源的利用率低下。目前关于云计算资源优化传输也有很多，但是大多数都是侧重与计算复杂度的优化，或者针对云服务器性能的优化，并没有考虑到云端与本地端之间的数据传输的问题，或者就仅仅将传输功率设定为一个固定的值，这不符合实际情况。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提出一种基于云计算资源优化的智能传输方法和装置，能够将能量效率和频谱效率同时考虑在内进行联合优化，得到最优的功率分配策略，并将该策略应用到云计算的数据传输中。基于上述目的，本专利技术实施例的一方面提供了一种基于云计算资源优化的智能传输方法，包括以下步骤：基于系统总带宽、总吞吐量以及总消耗功率得到系统的能量效率和频谱效率；通过资源效率调节所述总消耗功率和所述系统总带宽之间的权重关系，进而将所述资源效率表示为所述能量效率和所述频谱效率通过权值因子加和的形式；基于用户需求在选定的所述权值因子的情况下，得到所述资源效率最大化的情况下的所述总消耗功率。在一些实施方式中，所述方法还包括：通过所述总消耗功率计算在云端执行任务需消耗的总能量以及在本地执行所述任务需消耗的总能量并将所述两个总能量进行比较，以决定在何处执行所述任务。在一些实施方式中，所述基于系统总带宽、总吞吐量以及总消耗功率得到系统的能量效率和频谱效率包括：能量效率为频谱效率为其中C表示系统总吞吐量，P表示系统总消耗功率，W表示系统总带宽。在一些实施方式中，所述通过资源效率调节所述总消耗功率和所述系统总带宽之间的权重关系，进而将所述资源效率表示为所述能量效率和所述频谱效率通过权值因子加和的形式包括：其中，γRE表示为资源效率，μr、μw分别表示功率利用率和带宽利用率，Pm、Wm分别表示功率最大值和带宽最大值，α表示权重因子。在一些实施方式中，基于用户需求在选定的所述权值因子的情况下，得到所述资源效率最大化的情况下的所述总消耗功率包括：根据用户更侧重能量效率优化还是频谱效率优化来选定合适的权值因子，然后通过注水算法和辅助倒数的梯度来计算所述资源效率取最大值时的总消耗功率P。在一些实施方式中，通过所述总消耗功率计算在云端执行任务需消耗的总能量以及在本地执行所述任务需消耗的总能量并将所述两个总能量进行比较，以决定在何处执行所述任务包括：在本地执行所述任务需消耗的总能量为其中，A表示执行所述任务所需的步骤数，N表示在本地每秒可以执行的步骤数，P1表示本地的消耗功率。在一些实施方式中，通过所述总消耗功率计算在云端执行任务需消耗的总能量以及在本地执行所述任务需消耗的总能量并将所述两个总能量进行比较，以决定在何处执行所述任务还包括：在云端执行所述任务需消耗的总能量为其中，M表示在云端每秒可以执行的步骤数，P2表示云端的消耗功率，P3表示从本地传输到云端的所述总消耗功率。在一些实施方式中，通过所述总消耗功率计算在云端执行任务需消耗的总能量以及在本地执行所述任务需消耗的总能量并将所述两个总能量进行比较，以决定在何处执行所述任务还包括：比较E1和E2的大小，若E1大于E2，则在本地执行所述任务，否则在云端执行所述任务。在一些实施方式中，所述总消耗功率包括电路消耗功率和传输消耗功率。本专利技术实施例的另一方面提供了一种基于云计算资源优化的智能传输装置，包括：至少一个处理器；和存储器，所述存储器存储有处理器可运行的程序代码，所述程序代码在被处理器运行时实施上述任一项所述的方法。本专利技术具有以下有益技术效果：本专利技术实施例提供的一种基于云计算资源优化的智能传输方法和装置，首先将能量效率和频谱效率同时考虑在内进行联合优化，通过优化得到了最优和次优的资源分配策略，并将该策略应用到云计算的数据传输中，可通过计算用户给的任务来计算其任务量，智能地判断该任务是在本地还是在云端执行，该方法可大大节省移动设备端的功耗，提高电池的使用时长。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。图1是根据本专利技术的一种基于云计算资源优化的智能传输方法的流程图；图2是根据本专利技术的能量效率和频谱效率随权重因子变化的曲线图；图3是根据本专利技术的一种基于云计算资源优化的智能传输装置的硬件结构示意图。具体实施方式以下描述了本专利技术的实施例。然而，应该理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采取各种替代形式。附图不一定按比例绘制；某些功能可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本专利技术的表示性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任何一个附图所示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中所示的特征组合以产生没有明确示出或描述的实施例。所示特征的组合为典型应用提供了表示性实施例。然而，与本专利技术的教导相一致的特征的各种组合和修改对于某些特定应用或实施方式可能是期望的。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术实施例进一步详细说明。基于上述目的，本专利技术的实施例一方面提出了一种基于云计算资源优化的智能传输方法，如图1所示，包括以下步骤：步骤S101：基于系统总带宽、总吞吐量以及总消耗功率得到系统的能量效率和频谱效率；步骤S102：通过资源效率调节所述总消耗功率和所述系统总带宽之间的权重关系，进而将所述资源效率表示为所述能量效率和所述频谱效率通过权值因子加和的形式；步骤S103：基于用户需求在选定的所述权值因子的情况下，得到所述资源效率最大化的情况下的所述总消耗功率。在一些实施例中，所述方法还包括：通过所述总消耗功率计算在云端执行任务需消耗的总能量以及在本地执行所述任务需消耗的总能量并将所述两个总能量进行比较，以决定在何处执行所述任务。在一些实施例中，为了保证通信质量，我们设定从本地到云端的最小传输速率为RS以及最大传输功率为PM。另外，μr、μw分别为功率利用率和带宽利用率，Pm、Wm分别为功率/带宽最大值。假设有N个子载波，系统总带宽为Wm，每个子载波智能介入一个云服务器，那么每个子载波的带宽为：假设第k个云服务器在第n个子载波上的传输功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于云计算资源优化的智能传输方法，其特征在于，包括以下步骤：/n基于系统总带宽、总吞吐量以及总消耗功率得到系统的能量效率和频谱效率；/n通过资源效率调节所述总消耗功率和所述系统总带宽之间的权重关系，进而将所述资源效率表示为所述能量效率和所述频谱效率通过权值因子加和的形式；/n基于用户需求在选定的所述权值因子的情况下，得到所述资源效率最大化的情况下的所述总消耗功率。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于云计算资源优化的智能传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
基于系统总带宽、总吞吐量以及总消耗功率得到系统的能量效率和频谱效率；
通过资源效率调节所述总消耗功率和所述系统总带宽之间的权重关系，进而将所述资源效率表示为所述能量效率和所述频谱效率通过权值因子加和的形式；
基于用户需求在选定的所述权值因子的情况下，得到所述资源效率最大化的情况下的所述总消耗功率。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过所述总消耗功率计算在云端执行任务需消耗的总能量以及在本地执行所述任务需消耗的总能量并将所述两个总能量进行比较，以决定在何处执行所述任务。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于系统总带宽、总吞吐量以及总消耗功率得到系统的能量效率和频谱效率包括：
能量效率为频谱效率为
其中C表示系统总吞吐量，P表示系统总消耗功率，W表示系统总带宽。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过资源效率调节所述总消耗功率和所述系统总带宽之间的权重关系，进而将所述资源效率表示为所述能量效率和所述频谱效率通过权值因子加和的形式包括：



其中，γRE表示为资源效率，μr、μw分别表示功率利用率和带宽利用率，Pm、Wm分别表示功率最大值和带宽最大值，α表示权重因子。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于用户需求在选定的所述权值因子的情况下，得到所述资源效率最大化的情况下的所述总消耗功率包括：
根据用户更侧重能量效率优化还是频谱效率优化选定合适的权值因...

【专利技术属性】
技术研发人员：李婷婷，李佳颖，李玲侠，刘颖，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32