一种无线前传网络多级边缘计算的低时延方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无线前传网络多级边缘计算的低时延方法与系统，属于无线通信技术领域。本发明专利技术对云端资源池、多级边缘移动服务器、小区用户设备之间的无线前传网络边缘计算场景，收集各个用户设备发送的任务量、数据大小、所需的计算资源。利用多级边缘服务器之间的无线传输和小区基站到资源池的前传网络架构，计算每个任务在底层拆分再在顶层聚合时所耗费的时间和能量，并建立多级时延优化模型，以全网络中计算任务的完成时延最小为优化目标，以计算资源、消耗能量为约束，确定任务在每层服务器的卸载比例，获取传输时延最优和网络负载均衡的资源分配方案。本发明专利技术降低了小区系统内用户任务计算及传输的总时延，提高了前传网络对用户的服务性能。对用户的服务性能。对用户的服务性能。

【技术实现步骤摘要】
一种无线前传网络多级边缘计算的低时延方法与系统


[0001]本专利技术属于无线通信
，具体涉及一种无线前传网络多级边缘计算的低时延方法与系统。

技术介绍

[0002]随着物联网的兴起，无线接入设备得到了迅猛地发展，随之而来的传输数据量也得到了爆炸式增长，传统上，云计算作为一种集中式模式，可以由资源池的大量服务器支持大量计算请求，即数据服务中心的强大计算能力来解决此类数据突增问题，然而在用户大量访问获取资源时会发生网络拥堵和网络内容传输阻塞的情况。
[0003]为了解决云计算的困境，欧洲电信标准协会在2014年提出了移动边缘计算(Mobile Edge Computing，MEC)架构，即在无线接入网侧通过将包含传输、计算、缓存等在内的多维资源进行融合为移动设备提供信息技术和云计算能力。由于云计算的高度集成和快速发展，4G和LTE网络的基带处理单元(Building Base band Unite,BBU)、射频拉远单元(Remote Radio Head,RRU)两级架构演进至5G通信网络下的集中单元(Centralized Un本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线前传网络多级边缘计算的低时延系统，其特征在于，所述低时延系统适用于无线前传网络多级边缘计算的低时延场景，其包括云端资源池、多级边缘移动服务器和小区用户设备；其中，多级边缘移动服务器中低层边缘移动服务器构建在距离小区用户设备指定距离范围内，最上层级边缘服务器构建在小区基站里，在无线前传网络中，小区基站由有源天线单元承担，使其具有计算能力并且能将用户的计算任务卸载上去；当小区用户设备在通信网络边缘生成计算任务时，从底层到高层的顺序，逐层将计算任务卸载到各级边缘移动服务器，即将超出下层边缘服务器的计算资源的计算任务卸载到上一层的边缘服务器，直至通过前传网络卸载到云端资源池；云端资源池用于承担多级边缘服务器无法处理的计算任务。2.如权利要求1所述的低时延系统，其特征在于，云端资源池采用前传网络中的集中单元CU/分布单元DU池。3.一种无线前传网络多级边缘计算的低时延方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，在基于云端资源池、多级边缘移动服务器和小区用户设备的无线前传网络边缘计算场景中，采集各个小区用户设备发送的计算任务的任务量、数据大小和所需的计算资源；步骤2，利用多级边缘服务器之间的无线传输和小区基站到云端资源池的前传网络架构，计算每个计算任务在底层拆分再在顶层聚合时所耗费的计算时间和计算能量，即将计算任务的实际时延包括：拆分后的计算任务在各层的计算时间，以及各层将完成计算的数据和待计算的数据一并传输给上一层所需的传输时间；步骤3，基于拆分后的计算任务在各层的实际时延建立多级时延优化模型，所述多级时延优化模型以全网络中计算任务的完成时延最小为优化目标；并在基于计算资源和消耗能量的约束条件下对多级时延优化模型进行优化求解，确定计算任务在每层的卸载比例，得到实现传输时延最优化和网络负载均衡的资源分配方案。4.如权利要求3所述的低时延方法，其特征在于，所述多级边缘服务器包括两级，一级边缘服务器构建在距离小区用户设备指定距离范围内，二级边缘服务器构建在小区基站里。5.如权利要求4所述的低时延方法，其特征在于，步骤2具体为：步骤201，构造计算任务在各层的卸载比例，对任意第k个小区用户设备的计算任务，其在各层的卸载比例向量α
k
表征为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：张崇富，赵思琳，彭洁，迟锋，张颖，许渤，邱昆，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：