对边缘计算资源的迁移进行编排制造技术

本发明专利技术涉及一种被配置为用于移动网络的编排功能的系统，其中，该移动网络包括可配置成向移动设备提供边缘计算资源的边缘节点，其中，该系统被配置成至少部分地对用于移动设备的边缘计算资源从第一边缘节点到第二边缘节点的迁移进行编排。该编排功能和该移动设备进行交互以使得该编排功能能够以及时的方式开始该边缘计算资源的迁移。始该边缘计算资源的迁移。始该边缘计算资源的迁移。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对边缘计算资源的迁移进行编排


[0001]本专利技术涉及一种被配置为用于移动网络的编排功能的系统，其中，该移动网络包括可配置成向移动设备提供边缘计算资源的边缘节点，其中，该系统被配置成至少部分地对用于移动设备的边缘计算资源从第一边缘节点到第二边缘节点的迁移进行编排。本专利技术进一步涉及一种用于至少部分地对用于移动设备的边缘计算资源从第一边缘节点到第二边缘节点的迁移进行编排的计算机实施的方法。本专利技术进一步涉及该移动设备以及一种用于与该移动设备一起使用的计算机实施的方法。
[0002]本专利技术进一步涉及一种计算机可读介质，包括表示计算机程序的暂态或非暂态数据，该计算机程序包括用于使处理器系统执行这些方法中的一种的指令。

技术介绍

[0003]边缘计算（或如由ETSI行业规范小组提出的多接入边缘计算（MEC））通常涉及在电信网络的
‘
边缘
’
处的边缘节点向网络的客户端提供计算资源。为了这个目的，边缘节点可以被布置成
‘
边缘云
’
，其中使用云计算范式来向客户端提供计算资源，但边缘节点还可以单独地向客户端提供这样的计算资源。
[0004]由于边缘位于相对靠近客户端的位置，因此可获得的边缘计算资源（例如，计算、内容、两者的组合）带宽高、时延低并且具有高可用性。这些特征使得边缘计算被看作是移动网络上要求苛刻的应用程序的促成者。
[0005]边缘计算的典型用例涉及将计算功能分流到边缘。例如，移动客户端可以将原始数据上传到边缘，在该边缘处，该原始数据可以被处理并被转发到中央云。这样的边缘计算的优点可能是移动客户端（其可以是电池供电的）不需要强大的计算能力，并且通过边缘进行处理可以避免不得不将原始数据发送到中央云，因此减少回程网络的负载。
[0006]边缘计算的示例用例是联网车辆（CV）。CV可以配备有可以获取传感器数据的大量传感器。CV可以将传感器数据上传到边缘云，该传感器数据可以表征为高带宽和连续高速流。在边缘云中，该数据可以经分析并且被传递给附近的其他车辆。解释信息可以以元数据的形式被转发到中央云进行存储。取决于CV的环境（例如，位置、天气）或特定需求，CV可以发送不同的传感器数据并且需要边缘对这个数据进行不同的分析。
[0007]为了对边缘计算提供必要的网络性能，客户端和（多个）边缘节点可能需要在网络中在彼此附近，这可以在时延、跳数等方面和/或以更间接的方式在带宽方面进行表征。这种网络接近性也经常、但不一定由客户端与（多个）边缘节点之间的地理接近性来反映。
[0008]例如，在移动设备作为客户端（也被称为用户设备，UE）的移动网络中，对计算资源的高带宽和（超）低时延接入通常仅在计算资源位于无线电接入点附近时可用。为固定的UE布建边缘计算资源可以被视为简单的。然而，对于移动客户端，计算资源可能不得不与UE一起行进到在UE附近的边缘节点。例如，也如图1中所示出的，移动UE可以在位于其路线上的基站之间移动，其中，该移动UE的无线电通信可以从一个基站切换到另一基站。第一基站群组可以由边缘节点1提供服务，因为这些基站可以各自具有与边缘节点1的高带宽网络连
接。然而，随着UE沿着路线进一步行进，UE的无线电通信可能切换到由另一边缘节点提供服务的基站。这样，边缘计算资源可能不得不迁移到新的边缘节点以便仍为边缘计算提供必要的网络性能。
[0009]例如，边缘计算资源的迁移可以涉及获得虚拟机（VM）映像、将VM实例化、将VM状态从源边缘转移到目的地边缘以及更新到VM的网络路由。
[0010]在高移动性情况（例如，此时UE以高速度移动和/或边缘节点仅为小区域提供服务）下，用于UE的计算资源可能不得不频繁地在边缘节点之间迁移。当目的地边缘节点没有为迁移做好准备（例如，它不具有VM映像和/或应用程序状态）时，迁移可能不得不暂时被延迟。在这个时间期间，网络流量可能继续被路由到先前的边缘节点，从而以高带宽流量给回程网络造成负担和/或向UE提供降低的性能，因为UE可能会经历时延增加和带宽降低。
[0011]众所周知，在新的边缘节点处主动地布建边缘计算资源以尝试最大限度地减少不必要的回程负载和降低的性能。
[0012]在[1]、[2]和[3]中，主动布建是通过在靠近当前边缘的边缘上预加载VM来完成的。为了避免启动太多的VM，可以使用移动性预测。移动性预测可以基于提供服务的基站、提供服务的边缘节点或GPS信息，该GPS信息可以基于实际的或历史的移动性踪迹。[4]遵循类似的原理，但使用移动性预测来将若干部分的内容放在预期路径旁边的不同边缘节点上。
[0013]不利地，[1]至[4]的移动性预测可能基于对UE的移动性的假设，这些假设可能是不准确的。这样，主动布建可能是次优的，因为鉴于UE的实际移动性，这可能太早或太晚在边缘节点处布建边缘计算资源。
[0014]参考文献：[1] Sun, X., & Ansari, N. (2016). EdgeIoT: Mobile edge computing for the Internet of Things. IEEE Communications Magazine, 54 (12), 22
‑
29 [Sun, X., & Ansari, N. (2016). EdgeIoT: 用于物联网的移动边缘计算. IEEE通信杂志, 54(12), 22
‑
29]。
[0015][2] Farris, I., Taleb, T., Flinck, H., & Iera, A. (2018). Providing ultra
‐
short latency to user
‐
centric 5G applications at the mobile network edge. Transactions on Emerging Telecommunications Technologies, 29 (4), e3169 [Farris, I., Taleb, T., Flinck, H., & Iera, A. (2018). 在移动网络边缘处向以用户为中心的5G应用提供超短时延. 新兴电信技术汇刊, 29(4), e3169]。
[0016][3] Plachy, J., Becvar, Z., & Strinati, E. C. (2016, September). Dynamic resource allocation exploiting mobility prediction in mobile edge computing. In 2016 IEEE 27th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种被配置为用于移动网络的编排功能的系统，其中，该移动网络包括可配置成向移动设备提供边缘计算资源的边缘节点，其中，该系统包括：
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与该移动网络的网络接口；
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处理器子系统，该处理器子系统用于通过被配置成进行以下操作来至少部分地对用于移动设备的边缘计算资源从第一边缘节点到第二边缘节点的迁移进行编排：
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获得指示预测该移动设备将沿其行进的路线的路线数据；
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基于该路线数据，识别沿着该路线的一个或多个迁移点，该一个或多个迁移点定义相应的地理位置，预计该第二边缘节点在这些地理位置处对该移动设备具有比该第一边缘节点更好的带宽和/或时延；
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经由该网络接口，将迁移数据发送给该移动设备，该迁移数据指示该一个或多个迁移点；
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经由该网络接口，从该移动设备接收发起消息，该发起消息表示该移动设备预计到达这些迁移点中的相应迁移点的通知；以及
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基于该发起消息，开始该边缘计算资源从该第一边缘节点到该第二边缘节点的迁移。2.根据权利要求1所述的系统，其中，该处理器子系统被配置成经由该网络接口从该移动设备获得该路线数据，其中，该路线数据指示该移动设备的规划路线。3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，该移动设备经由相应基站连接到该网络，并且其中，该处理器子系统被配置成将这些迁移点确定为相应的地理位置，预计在这些地理位置处发生从一个基站到另一基站的切换，并且在该切换之后，预计该第二边缘节点在这些地理位置处对该移动设备具有比该第一边缘节点更好的带宽和/或时延。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，该处理器子系统被配置成：
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确定该移动设备发送该发起消息的时间，其中，该时间被定义为在到达这些迁移点中的相应迁移点之前的时间段；以及
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向该移动设备提供该时间段。5.根据权利要求4所述的系统，其中，该处理器子系统被配置成基于要迁移到该第二边缘节点的边缘计算资源的类型来确定该时间。6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中，该处理器子系统被配置成响应于该发起消息而将资源数据发送给该移动设备，该资源数据标识该边缘计算资源要迁移到的第二边缘节点。7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其中，该处理器子系统被配置成通过将虚拟机的虚拟机映像从该第一边缘节点转移到该第二边缘节点来开始该边缘计算资源从该第一边缘节点到该第二边缘节点的迁移。8.一种用于移动网络的移动设备，其中，该移动网络包括可配置成向移动设备提供边缘计算资源的边缘节点，其中，该移动设备包括：
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网络接口，该网络接口用于经由该移动网络的相应基站无线地连接到该移动网络；
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处理器子系统，该处理器子系统被配置成：
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经由该网络接口，从该移动网络的编排功能接收迁移数据，其中，该迁移数据指示沿着预测该移动设备将沿其行进的路线的一个或多个迁移点，该一个或多个迁移点定义相应
的地理位置，预计第二边缘节点在这些地理位置处对该移动设备具有比第一边缘节点更好的带宽和/或时延；
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基于该迁移数据和该移动设备的当前地理位置，在到达这些迁移点中的相应迁移点之前将发起消息发送给该编排功能，其中，该发起消息被配置成触发该编排功能开始该边缘计算资源从该第一边缘节点到该第二边缘节点的迁移。9.根据权利要求8所述的移动设备，其中，该发起消息包括以下项的群组中的至少一个：
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该边缘计算资源的标识或表征；
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预计要到达的...

【专利技术属性】
技术研发人员：JW，
申请(专利权)人：荷兰应用自然科学研究组织，
类型：发明
国别省市：