多接入边缘计算节点资源分配方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术公开了多接入边缘计算节点资源分配方法、系统、设备及介质，获取终端发起的业务，分析业务需求；基于业务需求分析结果，判断可用计算资源负荷是否达到设定阈值，如果是，则根据求和结果与设定总时延的比较情况，决定是否接收服务；如果拒绝服务，则扩容计算资源；如果接受服务，则分配网络资源和计算资源；其中，所述求和结果是指网络时延和计算时延的求和结果；判断可用网络资源负荷是否达到设定阈值，如果是，则根据求和结果与设定总时延的比较情况，决定是否接收服务；如果拒绝服务，则扩容网络资源；如果接受服务，则分配网络资源和计算资源；在满足业务总时延要求下，选择效益最高的网络资源和计算资源分配方案，以实现资源的分配。源的分配。源的分配。

【技术实现步骤摘要】
多接入边缘计算节点资源分配方法、系统、设备及介质


[0001]本公开涉及移动通信
，特别是涉及多接入边缘计算节点资源分配方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提到了与本公开相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。
[0003]边缘计算技术是当前兴起的一项新技术。通过把计算、存储、带宽和应用等资源放在网络的边缘侧，以减小传输延迟和带宽消耗，更好的支撑工业控制、自动驾驶、配网差动保护和云游戏等领域的应用。
[0004]虽然边缘计算技术的应用可以提供超低时延类的应用服务，但是增加了对计算、网络等资源分配调度的复杂度。例如：在一台边缘计算服务器上部署多个移动边缘计算应用时，需要统筹考虑计算、网络资源的分配，才能为多个移动边缘计算应用提供最佳的业务体验。
[0005]目前针对多接入边缘计算节点资源分配的方法通常采用优化理论来确定网络资源和计算资源的分配，此外还应用了机器学习，博弈论和契约论等方法。但执行起来非常复杂。
[0006]此外，中国专利技术专利申请《基于移动边缘计算的无线资源调度方法和装置》提出了一个简单的资源分配方法。根据卸载业务的源数据长度首先计算最小计算资源需求；然后根据无线资源，计算卸载业务的传输时延。当可用计算资源大于最小计算资源需求且卸载业务传输时延小于计算时延时，请求分配对应的无线资源及计算资源。
[0007]现有技术存在以下缺点：
[0008](1)可操作性差。
[0009]对于采用优化理论、机器学习，博弈论和契约论等方法来确定网络资源和计算资源分配的方法，分配算法复杂，执行起来消耗较大的资源。
[0010]对于中国专利技术专利申请《基于移动边缘计算的无线资源调度方法和装置》来说，对于某个确定业务，只能确定业务总时延需求(即：计算时延+传输时延)，而无法确定业务的计算时延需求，即：卸载业务的计算时延阈值。
[0011](2)没有做到计算资源、网络资源的协同优化。根据现有计算、网络资源分别计算所需的计算资源及传输时延，没有考虑计算、网络资源的置换。例如：当网络资源缺乏时，可以通过分配更多的计算资源降低计算时延，总体实现处理时延小于业务总时延要求。反之亦然。

技术实现思路

[0012]为了解决现有技术的不足，本公开提供了多接入边缘计算节点资源分配方法、系统、设备及介质；综合考虑业务时延需求、计算资源、网络资源等因素，通过计算资源、网络资源的协同、置换，最大程度满足业务卸载需求，同时实现效益最大化，提升运营商效益。
[0013]第一方面，本公开提供了多接入边缘计算节点资源分配方法；
[0014]多接入边缘计算节点资源分配方法，包括：
[0015]获取终端发起的业务，分析业务需求；
[0016]基于业务需求分析结果，判断可用计算资源负荷是否达到设定阈值，如果否，则进入下一步；如果是，则根据求和结果与设定总时延的比较情况，决定是否接收服务；如果拒绝服务，则扩容计算资源；如果接受服务，则分配网络资源和计算资源；其中，所述求和结果是指网络时延和计算时延的求和结果；
[0017]判断可用网络资源负荷是否达到设定阈值，如果否，则进入下一步；如果是，则根据求和结果与设定总时延的比较情况，决定是否接收服务；如果拒绝服务，则扩容网络资源；如果接受服务，则分配网络资源和计算资源；
[0018]在满足业务总时延要求下，选择效益最高的网络资源和计算资源分配方案，以实现资源的分配。
[0019]第二方面，本公开提供了多接入边缘计算节点资源分配系统；
[0020]多接入边缘计算节点资源分配系统，包括：
[0021]获取模块，其被配置为：获取终端发起的业务，分析业务需求；
[0022]决策模块，其被配置为：基于业务需求分析结果，判断可用计算资源负荷是否达到设定阈值，如果否，则进入选择模块；如果是，则根据求和结果与设定总时延的比较情况，决定是否接收服务；如果拒绝服务，则扩容计算资源；如果接受服务，则分配网络资源和计算资源；其中，所述求和结果是指网络时延和计算时延的求和结果；
[0023]选择模块，其被配置为：判断可用网络资源负荷是否达到设定阈值，如果否，则进入资源分配模块；如果是，则根据求和结果与设定总时延的比较情况，决定是否接收服务；如果拒绝服务，则扩容网络资源；如果接受服务，则分配网络资源和计算资源；
[0024]资源分配模块，其被配置为：在满足业务总时延要求下，选择效益最高的网络资源和计算资源分配方案，以实现资源的分配。
[0025]第三方面，本公开还提供了一种电子设备，包括：
[0026]存储器，用于非暂时性存储计算机可读指令；以及
[0027]处理器，用于运行所述计算机可读指令，
[0028]其中，所述计算机可读指令被所述处理器运行时，执行上述第一方面所述的方法。
[0029]第四方面，本公开还提供了一种存储介质，非暂时性地存储计算机可读指令，其中，当所述非暂时性计算机可读指令由计算机执行时，执行第一方面所述方法的指令。
[0030]与现有技术相比，本公开的有益效果是：
[0031](1)最大程度满足业务卸载需求。综合考虑业务时延需求、计算资源、网络资源等因素，通过计算资源、网络资源的协同和置换，最大程度满足业务卸载需求。
[0032](2)达到效果更优。在满足业务卸载需求的前提下，从效益最佳的维度考虑网络、计算资源的分配。在更好满足用户需求的同时，实现收益最大化，提升运营商效益。
[0033](3)当计算资源负荷达到阈值时，基于最大网络资源获取网络时延，来降低对计算时延的要求，进而降低对计算资源的需求；反之，当网络资源负荷达到阈值时，基于最大计算资源获取计算时延，来降低对网络时延的要求，进而降低对网络资源的需求。实现网络资源与计算资源的置换和协同。
[0034]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0035]构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
[0036]图1为第一个实施例的多接入边缘计算节点资源分配方法流程图；
[0037]图2为第二个实施例的功能模块示意图。
具体实施方式
[0038]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0039]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多接入边缘计算节点资源分配方法，其特征是，包括：获取终端发起的业务，分析业务需求；基于业务需求分析结果，判断可用计算资源负荷是否达到设定阈值，如果否，则进入下一步；如果是，则根据求和结果与设定总时延的比较情况，决定是否接收服务；如果拒绝服务，则扩容计算资源；如果接受服务，则分配网络资源和计算资源；其中，所述求和结果是指网络时延和计算时延的求和结果；判断可用网络资源负荷是否达到设定阈值，如果否，则进入下一步；如果是，则根据求和结果与设定总时延的比较情况，决定是否接收服务；如果拒绝服务，则扩容网络资源；如果接受服务，则分配网络资源和计算资源；在满足业务总时延要求下，选择效益最高的网络资源和计算资源分配方案，以实现资源的分配。2.如权利要求1所述的多接入边缘计算节点资源分配方法，其特征是，基于业务需求分析结果，判断可用计算资源负荷是否达到设定阈值，如果否，则进入下一步；如果是，则根据求和结果与设定总时延的比较情况，决定是否接收服务；如果拒绝服务，则扩容计算资源；如果接受服务，则分配网络资源和计算资源；具体包括：基于业务需求分析结果，判断可用计算资源负荷是否达到设定阈值，如果是，则基于最大网络资源获取网络时延，降低对计算时延的要求，进而降低对计算资源的需求；其中，所述业务需求分析结果，是指计算任务量和业务处理时延要求；基于业务设定总时延以及网络时延，对计算资源实施预分配；计算预分配情况下，网络时延和计算时延的求和结果，判断求和结果与设定总时延的大小；如果求和结果小于设定总时延，则分配网络资源和计算资源，接受资源分配；如果求和结果大于设定总时延，则拒绝服务并对计算资源进行扩容。3.如权利要求2所述的多接入边缘计算节点资源分配方法，其特征是，所述基于最大网络资源获取网络时延，具体包括：将目前网络剩余可用最大信道带宽代入香农公式，计算最大网络传输速率；基于最大网络传输速率及任务量，计算出基于最大网络资源的网络传输时延。4.如权利要求2所述的多接入边缘计算节点资源分配方法，其特征是，所述基于业务设定总时延以及网络时延，对计算资源实施预分配；具体包括：假定业务设定总时延为A，网络传输时延为B，任务量为W，获取计算时延；计算时延C＝A
‑
B；获取计算速率；计算速率V_c＝W/C；基于计算速率进行CPU或GPU等计算资源的预分配。5.如权利要求1所述的多接入边缘计算节点资源分配方法，其特征是，判断可用网络资源负荷是否达到设定阈值，如果否，则进入下一步；如果是，则根据求和结果与设定总时延的比较情况，决定是否接收服务；如果拒绝服务，则扩容...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯传奋，张善心，孙建德，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：