面向多内容需求服务的数据分配方法和装置制造方法及图纸

本申请公开了一种面向多内容需求服务的数据分配方法和装置，其中方法包括：数据获取周期，基于用户在当前周期的数据块获取需求，以所述用户的数据块传输总时延最小为目标，采用重复博弈的方式，为所述用户确定在当前周期的数据块获取策略并通知相应用户设备；其中，所述数据块获取策略包括用户请求每类数据块的目标边缘节点；所述用户设备按照所述数据块获取策略，获取当前周期需要的所有数据块。采用本发明专利技术，可以提高移动边缘计算的数据传输性能。

【技术实现步骤摘要】
面向多内容需求服务的数据分配方法和装置
本专利技术涉及移动边缘计算技术，特别是涉及一种面向多内容需求服务的数据分配方法和装置。
技术介绍
作为一种网络架构中的概念，移动边缘计算允许移动用户将部分计算任务从远端的中心云迁移到以蜂窝基站和WI-FI接入点为代表的边缘网络中。与传统的集中式移动云计算模式相比，移动边缘计算中处理用户任务的计算资源在地理位置和逻辑位置上都更加接近用户。通过这种计算资源的下沉，移动边缘计算改善了传输时延高、网络拥塞等问题，提升了用户在移动服务中的体验。在移动边缘计算环境下，存在大量多内容需求服务，对于这类服务，一方面，每个用户请求的处理都需要获取多个内容数据；另一方面，为了保证数据存储的可靠性，相同内容数据都以数据块的形式在多个边缘节点上进行存储备份。由于边缘节点之间计算、通信能力的限制和差异，各边缘节点对于各数据块的传输能力也是有限的，且各不相同。当多个用户同时请求同一数据块时，用户之间会对该数据块对应的有限传输能力产生竞争。因此，在这种多对多的分配模式下，如何基于多用户需求进行数据块分配，以提高移动边缘计算的数据传输性能，是移动边缘计算中的重要问题。目前针对该问题，尚未提出相应的解决方案。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种面向多内容需求服务的数据分配方法和装置，可以提高移动边缘计算的数据传输性能。为了达到上述目的，本专利技术提出的技术方案为：一种面向多内容需求服务的数据分配方法，包括：在每个预设的数据获取周期，基于用户在当前周期的数据块获取需求，以所述用户的数据块传输总时延最小为目标，采用重复博弈的方式，为所述用户确定在当前周期的数据块获取策略并通知相应用户设备；其中，所述数据块获取策略包括用户请求每类数据块的目标边缘节点；所述用户设备按照所述数据块获取策略，获取当前周期需要的所有数据块。较佳地，所述为所述用户确定在当前周期的数据块获取策略包括：a、将候选优化用户集合初始化为全体在线用户，并初始化每个所述用户的数据块获取策略；b、如果所述候选优化用户集合为空集，则退出所述确定所述用户在当前周期采用的数据块获取策略；否则，执行步骤c；c、从所述候选优化用户集合中，随机选择一个用户k，根据除所述用户k之外的其他在线用户当前的数据块获取策略和数据块获取需求，确定每个边缘节点上的每类数据块对应的其他在线用户请求数量；d、对于每类数据块i，根据所述其他在线用户请求数量，计算所述用户k分别从存储该类数据块i的每个边缘节点获取该类数据块i的传输时长；选择所述传输时长最小的边缘节点，作为所述用户k请求该类数据块i的候选目标边缘节点；e、根据所述其他在线用户请求数量，计算所述用户k利用所述候选目标边缘节点对应的数据块获取策略获取当前周期需要的所有数据块的总传输时长Tk,new；f、如果所述Tk,new小于采用所述用户k当前的数据块获取策略获取当前周期需要的所有数据块的总传输时长，则将所述用户k当前的数据块获取策略，更新为所述候选目标边缘节点对应的数据块获取策略，并将所述候选优化用户集合更新为所述全体在线用户，执行步骤c；否则，将所述用户k当前的数据块获取策略作为所述用户k在当前周期的数据块获取策略，并将所述用户k从所述候选优化用户集合中删除，执行步骤b。较佳地，所述步骤a中采用随机选择的方式，初始化每个所述用户的数据块获取策略。较佳地，所述步骤c中根据所述其他在线用户请求数量，计算所述用户k分别从存储该类数据块i的每个边缘节点获取该类数据块i的传输时长包括：对于从存储该类数据块i的每个边缘节点v，按照计算所述用户k从该边缘节点获取该类数据块i的传输时长tk,i；其中，v表示存储第i类数据块的边缘节点编号；cv,i表示第i类数据块的大小，mv,i表示边缘节点v上的第i类数据块对应的所述其他在线用户请求数量；Bv,i表示边缘节点v在单位时间内传输第i类数据块的数据量。本专利技术实施例还公开了一种面向多内容需求服务的数据分配装置，包括：获取策略确定模块，用于在每个预设的数据获取周期，基于用户在当前周期的数据块获取需求，以所述用户的数据块传输总时延最小为目标，采用重复博弈的方式，为所述用户确定在当前周期的数据块获取策略；其中，所述数据块获取策略包括用户请求每类数据块的目标边缘节点；获取策略通知模块，用于将所述数据块获取策略，通知给相应的用户设备。较佳地，所述获取策略确定模块，用于为所述用户确定在当前周期的数据块获取策略，包括：a、将候选优化用户集合初始化为全体在线用户，并初始化每个所述用户的数据块获取策略；b、如果所述候选优化用户集合为空集，则退出所述确定所述用户在当前周期采用的数据块获取策略；否则，执行步骤c；c、从所述候选优化用户集合中，随机选择一个用户k，根据除所述用户k之外的其他在线用户当前的数据块获取策略和数据块获取需求，确定每个边缘节点上的每类数据块对应的其他在线用户请求数量；d、对于每类数据块i，根据所述其他在线用户请求数量，计算所述用户k分别从存储该类数据块i的每个边缘节点获取该类数据块i的传输时长；选择所述传输时长最小的边缘节点，作为所述用户k请求该类数据块i的候选目标边缘节点；e、根据所述其他在线用户请求数量，计算所述用户k利用所述候选目标边缘节点对应的数据块获取策略获取当前周期需要的所有数据块的总传输时长Tk,new；f、如果所述Tk,new小于采用所述用户k当前的数据块获取策略获取当前周期需要的所有数据块的总传输时长，则将所述用户k当前的数据块获取策略，更新为所述候选目标边缘节点对应的数据块获取策略，并将所述候选优化用户集合更新为所述全体在线用户，执行步骤c；否则，将所述用户k当前的数据块获取策略作为所述用户k在当前周期的数据块获取策略，并将所述用户k从所述候选优化用户集合中删除，执行步骤b。较佳地，所述获取策略确定模块，用于在所述步骤a中采用随机选择的方式，初始化每个所述用户的数据块获取策略。较佳地，所述获取策略确定模块，用于在所述步骤c中根据所述其他在线用户请求数量，计算所述用户k分别从存储该类数据块i的每个边缘节点获取该类数据块i的传输时长，包括：对于从存储该类数据块i的每个边缘节点v，按照计算所述用户k从该边缘节点获取该类数据块i的传输时长tk,i；其中，v表示存储第i类数据块的边缘节点编号；ci表示第i类数据块的大小，mv,i表示边缘节点v上的第i类数据块对应的所述其他在线用户请求数量；Bv,i表示边缘节点v在单位时间内传输第i类数据块的数据量。本专利技术实施例还公开了一种面向多内容需求服务的数据分配设备，包括处理器和存储器；所述存储器中存储有可被所述处理器执行的应用程序，用于使得所述处理器执行如上所述的面向多内容需求服务的数据分配方法。本专利技术实施例还公开了一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机可读指令，该计算机可读指令用于执行如上所述的面向多内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向多内容需求服务的数据分配方法，其特征在于，包括：/n在每个预设的数据获取周期，基于用户在当前周期的数据块获取需求，以所述用户的数据块传输总时延最小为目标，采用重复博弈的方式，为所述用户确定在当前周期的数据块获取策略并通知相应用户设备；其中，所述数据块获取策略包括用户请求每类数据块的目标边缘节点；/n所述用户设备按照所述数据块获取策略，获取当前周期需要的所有数据块。/n

【技术特征摘要】
1.一种面向多内容需求服务的数据分配方法，其特征在于，包括：
在每个预设的数据获取周期，基于用户在当前周期的数据块获取需求，以所述用户的数据块传输总时延最小为目标，采用重复博弈的方式，为所述用户确定在当前周期的数据块获取策略并通知相应用户设备；其中，所述数据块获取策略包括用户请求每类数据块的目标边缘节点；
所述用户设备按照所述数据块获取策略，获取当前周期需要的所有数据块。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述为所述用户确定在当前周期的数据块获取策略包括：
a、将候选优化用户集合初始化为全体在线用户，并初始化每个所述用户的数据块获取策略；
b、如果所述候选优化用户集合为空集，则退出所述确定所述用户在当前周期采用的数据块获取策略；否则，执行步骤c；
c、从所述候选优化用户集合中，随机选择一个用户k，根据除所述用户k之外的其他在线用户当前的数据块获取策略和数据块获取需求，确定每个边缘节点上的每类数据块对应的其他在线用户请求数量；
d、对于每类数据块i，根据所述其他在线用户请求数量，计算所述用户k分别从存储该类数据块i的每个边缘节点获取该类数据块i的传输时长；选择所述传输时长最小的边缘节点，作为所述用户k请求该类数据块i的候选目标边缘节点；
e、根据所述其他在线用户请求数量，计算所述用户k利用所述候选目标边缘节点对应的数据块获取策略获取当前周期需要的所有数据块的总传输时长Tk,new；
f、如果所述Tk,new小于采用所述用户k当前的数据块获取策略获取当前周期需要的所有数据块的总传输时长，则将所述用户k当前的数据块获取策略，更新为所述候选目标边缘节点对应的数据块获取策略，并将所述候选优化用户集合更新为所述全体在线用户，执行步骤c；否则，将所述用户k当前的数据块获取策略作为所述用户k在当前周期的数据块获取策略，并将所述用户k从所述候选优化用户集合中删除，执行步骤b。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤a中采用随机选择的方式，初始化每个所述用户的数据块获取策略。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤c中根据所述其他在线用户请求数量，计算所述用户k分别从存储该类数据块i的每个边缘节点获取该类数据块i的传输时长包括：
对于从存储该类数据块i的每个边缘节点v，按照计算所述用户k从该边缘节点获取该类数据块i的传输时长tk,i；其中，v表示存储第i类数据块的边缘节点编号；cv,i表示第i类数据块的大小，mv,i表示边缘节点v上的第i类数据块对应的所述其他在线用户请求数量；Bv,i表示边缘节点v在单位时间内传输第i类数据块的数据量。


5.一种面向多内容需求服务的数据分配装置，其特征在于，包括：
获取策略确定模块，用于在每个预设的数据获取周期，基于用户在当前周期的数据块获取需求，以所述用户的数据块传输总时延最小为目标，采用重复博弈的方式，为所述用户确定在当前周期的数...

【专利技术属性】
技术研发人员：周傲，杨理培，李晴，马骁，徐梦炜，孙其博，王尚广，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11