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用于基于边缘计算的蜂窝网络系统的动态服务发现和卸载框架技术方案

技术编号:41396310 阅读:20 留言:0更新日期:2024-05-20 19:20
本公开涉及用于基于边缘计算的蜂窝网络系统的动态服务发现和卸载框架。一种用户装备(UE)或其他设备执行蜂窝网络系统中的边缘计算资源的服务发现以及将UE应用程序任务动态卸载到所发现的边缘计算资源。作为发现过程的一部分,该设备(例如,该UE)可以请求边缘服务器站点能力信息。当执行动态卸载时,该UE可以获得(收集和/或接收)关于信道条件、蜂窝网络参数或应用需求的信息,并且动态地确定在该UE上执行的该应用程序的任务是应卸载到边缘服务器还是在该UE上本地执行。在卸载执行或本地执行之间做决定时,该UE可以使用考虑到诸如应用程序延迟、能量消耗和卸载成本的相对差异等因素的效用函数。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及无线设备,并且更具体地涉及一种用于改进蜂窝网络系统中发现/卸载到边缘计算资源的系统和方法。相关技术描述无线通信系统的使用已快速增长。在最近几年中,无线设备诸如智能电话和平板电脑已变得越来越复杂精密。移动设备(即,用户装备设备或ue)支持电话呼叫,以及提供对互联网、电子邮件、文本消息和使用全球定位系统(gps)的导航的访问,并且能够操作利用这些功能的复杂应用程序。另外,存在许多不同的无线通信技术和无线通信标准。无线通信标准的一些示例包括gsm、umts(例如,与wcdma或td-scdma空中接口相关联)、lte、高级lte(lte-a)、nr、hspa、3gpp2cdma2000(例如,1xrtt、1xev-do、hrpd、ehrpd)、ieee 802.11(wlan或wi-fi)、bluetoothtm等。尽管移动用户装备(ue)的技术快速发展,但是智能电话或平板电脑上的计算需求高的应用程序仍然受到有限的电池容量、热限制以及设备尺寸和成本考虑的限制。为了克服此问题,可以将计算上复杂的处理卸载到中央服务器,即云。例如,移动云计算(mcc)是指为移动用户提供云计算资源的服务器。然而,mcc的使用带来了显著的通信延迟。这种延迟是不方便的,并且使计算卸载不适合于实时应用程序。为了解决此问题,云服务已在物理上被移到更接近用户,即,移向网络的“边缘”。多接入边缘计算(mec)(也称为“移动边缘计算”或简称为“边缘计算”)的概念是指云计算的演进,其将来自集中式数据中心的应用程序托管向下带到“网络边缘”,即物理上更接近消费者和由应用程序产生的数据。边缘计算被认为是用于满足诸如5g网络的现代蜂窝网络的性能需求的关键组成部分之一,尤其是在减少延迟时间和提高带宽效率方面。然而,期望在该领域进行改进。


技术介绍


技术实现思路

1、本文提出了用于诸如ue、基站或服务器的设备执行蜂窝网络系统中的边缘计算资源的服务发现的装置、系统和方法的实施方案。还提出了可以执行将ue应用程序任务动态卸载到所发现的边缘计算资源的设备的实施方案。

2、根据本文所述的技术,诸如用户装备(ue)的无线设备包括至少一个天线、可操作地耦接到天线用于与蜂窝网络通信的无线电部件、存储应用程序的存储器以及可操作地耦接到无线电部件的处理器。该应用程序可具有实时要求(或低延迟要求)。

3、在卸载任务之前,该ue、基站或另一设备可发现该ue附近的可用边缘服务器资源。作为发现过程的一部分,该设备(例如,该ue)可以请求边缘服务器站点能力信息。该边缘服务站点能力信息可以包括关于一个或多个边缘服务器的计算能力、该一个或多个边缘服务器的站点负载和该ue与该一个或多个边缘服务器之间的延迟的信息以及其他可能的信息。

4、在执行发现时,该设备(例如,该ue)可以向该蜂窝网络传输边缘计算可用性请求。该请求可以包括标识该ue的信息和标识在该ue上执行的应用程序的信息。该蜂窝网络可接收该请求并向该设备传输边缘计算可用性回复。该可用性回复可以包括关于可用边缘服务器网络的信息和站点能力信息。

5、该ue可以被配置为获得(收集和/或接收)关于信道条件、蜂窝网络参数或在该ue上执行的该应用程序的应用需求中的一者或多者的信息以及其他可能的信息。该ue可以动态地接收该信息的一部分或全部,例如,当该ue正在操作时,或者当该ue正在执行该应用程序时。

6、该ue还可以动态地确定在该ue上执行的应用程序的任务是应卸载到边缘服务器还是应在该ue上本地执行。该确定可以基于上述信息,例如基于信道条件、蜂窝网络参数和/或应用需求。例如,在进行该确定时,该ue可以比较卸载任务执行所期望的应用体验质量与本地任务执行所期望的体验质量。

7、在一些实施方案中,该ue可以计算效用函数,其中该效用函数基于与卸载该任务相关联的应用程序延迟或能量消耗中的一者或多者以及与在该ue上本地执行该任务相关联的应用程序延迟或能量消耗中的一者或多者。该效用函数还可以基于卸载成本以及可能的其他信息。该效用函数可以是与该应用程序或该应用程序的应用程序类型相关联的预定函数。

8、该ue可以基于该信息的至少一部分来计算该效用函数的值,并将该值与阈值进行比较。该比较可以指示该应用程序的该任务是应卸载到边缘服务器还是应在该ue上本地执行。例如,该效用函数可以表示将该任务卸载到该边缘服务器的效用或益处(例如,在延迟、能量消耗等方面)与在该ue上本地执行该任务的效用或益处之间的差异。如果计算出的效用差异大于该阈值,则该任务可分配到该边缘服务器上远程执行。如果计算出的效用差异小于该阈值,则该任务可以在该ue上本地执行。在一些实施方案中,该ue可以在确定是否卸载任务时使用第一阈值,并且在确定是否将卸载的任务返回给该ue进行本地执行时使用不同的第二阈值。此滞后可以防止该任务在远程执行和本地执行之间来回进行不期望的往返。

9、响应于由该ue确定该任务应卸载,该ue可以传输该应用程序任务以用于在该边缘服务器上的卸载执行。当将该任务传输到该边缘服务器以用于卸载执行时,该ue还可以将包括任务参数的消息传输到该边缘服务器或该蜂窝网络中的一者或多者。该任务参数可以包括任务优先级、延迟要求、周期性或计算复杂性中的两者或更多者以及其他可能的信息。另选地,响应于确定该任务应在该ue上本地执行,该ue可在该ue上本地执行该任务。

10、在一些情况下,由于该ue处的一个或多个不良信道条件或不足的功率电平,该ue可以确定该任务不能在该边缘服务器上执行或在该ue上本地执行。当这发生时,该ue不卸载任务或在本地执行该任务。相反,该ue可以生成用于在将来的时间分配用于执行该任务的联网和计算资源的信息。

11、在一些实施方案中,上述服务发现和卸载操作可以由“卸载控制器”执行。如上所述,该卸载控制器可以在该ue中实现。另选地,该卸载控制器可以在蜂窝基站、核心网络中的网络元件或核心网络外部的服务器中实现,或者可以分布在其中的两个或多个之中。

12、需注意,可在若干个不同类型的设备中实施本文描述的技术和/或将本文描述的技术与该若干个不同类型的设备一起使用,该若干个不同类型的设备包括但不限于基站、接入点、蜂窝电话、便携式媒体播放器、平板电脑、可穿戴设备、和各种其他计算设备。

13、本
技术实现思路
旨在提供在本文档中所描述的主题中的一些的简要概述。因此,应当理解,上述特征仅为示例并且不应理解为以任何方式缩小本文所述的主题的范围或实质。本文所描述的主题的其他特征、方面和优点将通过以下具体实施方式、附图和权利要求书而变得显而易见。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种方法,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述边缘计算可用性答复包括关于一个或多个边缘数据网络EDN的信息。

3.根据权利要求1所述的方法,还包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其中所述边缘计算可用性请求包括请求指定地理区域内的边缘计算资源的可用性的信息。

5.根据权利要求1所述的方法,还包括:

6.根据权利要求1所述的方法,还包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其中,响应于确定所述任务不能在所述边缘服务器上执行或者不能在所述UE上本地执行,所述方法还包括:

8.根据权利要求1所述的方法,还包括:

9.一种方法,包括:

10.根据权利要求9所述的方法,其中所述边缘计算可用性请求包括请求指定地理区域内的边缘计算资源的可用性的信息。

11.根据权利要求9所述的方法,还包括:

12.根据权利要求11所述的方法,其中,在确定在所述UE上执行的所述应用程序的所述任务是应卸载到所述边缘服务器还是应在所述UE上本地执行时,所述方法还包括:

13.根据权利要求11所述的方法,其中,在确定在所述UE上执行的所述应用程序的所述任务是应卸载到所述边缘服务器还是应在所述UE上本地执行时,所述确定基于信道条件、蜂窝网络参数、UE功率条件或应用程序要求中的三者。

14.根据权利要求11所述的方法,其中,在确定在所述UE上执行的所述应用程序的所述任务是应卸载到所述边缘服务器还是应在所述UE上本地执行时,所述确定基于信道条件、蜂窝网络参数、UE功率条件和应用程序要求。

15.一种基带处理器,所述基带处理器被配置为使用户装备UE执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法。

16.一种基带处理器,所述基带处理器被配置为使蜂窝网络实体执行根据权利要求9至14中任一项所述的方法。

17.一种装置,包括:

18.一种装置,包括:

19.一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质存储程序指令,所述程序指令能够由一个或多个处理器执行以使得用户装备UE执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法。

20.一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质存储程序指令,所述程序指令能够由一个或多个处理器执行以使蜂窝网络实体执行根据权利要求9至14中任一项所述的方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种方法,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述边缘计算可用性答复包括关于一个或多个边缘数据网络edn的信息。

3.根据权利要求1所述的方法,还包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其中所述边缘计算可用性请求包括请求指定地理区域内的边缘计算资源的可用性的信息。

5.根据权利要求1所述的方法,还包括:

6.根据权利要求1所述的方法,还包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其中,响应于确定所述任务不能在所述边缘服务器上执行或者不能在所述ue上本地执行,所述方法还包括:

8.根据权利要求1所述的方法,还包括:

9.一种方法,包括:

10.根据权利要求9所述的方法,其中所述边缘计算可用性请求包括请求指定地理区域内的边缘计算资源的可用性的信息。

11.根据权利要求9所述的方法,还包括:

12.根据权利要求11所述的方法,其中,在确定在所述ue上执行的所述应用程序的所述任务是应卸载到所述边缘服务器还是应在所述ue上本地执行时,所述方法还包括:

13.根据权利要求11所述的方法,其中,在确定在所述ue...

【专利技术属性】
技术研发人员:B·巴迪克C·德雷维斯R·哈硕森尔K·基斯T·Y·李M·萨奥尔M·维尔盖姆B·卡伊斯拉尼V·文卡塔拉曼R·佐斯
申请(专利权)人:苹果公司
类型:发明
国别省市:

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