[发明专利]为多接入边缘计算提供资源配置和接入点选择策略的方法

说明书

本发明公开了为多接入边缘计算提供资源配置和接入点选择策略的方法，该方法包括初始分配方法和增量分配方法。初始分配方法用于将无线接入点和边缘服务器中的资源从全局的角度共同分配，以高效的提供VNF‑FGs。增量分配方法用以快速调整每个物联网设备的AP(接入)节点选择策略和系统资源重新分配，以应对物联网设备请求的可变性。本发明能够在动态工作负载下获得最优的VNF(虚拟网络功能)部署位置和接入到多接入边缘计算的无线接入点，以满足物联网服务的低延迟需求，同时最小化在时间段内所需的整体运营成本。

技术领域

本发明涉及物联网边缘计算领域，具体涉及为多接入边缘计算提供资源配置和接入点选择策略的方法。

背景技术

多接入边缘计算是增强物联网(IoT)能力的一种十分有前景的技术，而在边缘计算中使用网络功能虚拟化(NFV)可以提高边缘计算的执行效率。但是在使用启用网络功能虚拟化功能的边缘计算来提高物联网设备服务质量时，由于边缘环境的特征，出现了两个新的挑战。第一，要满足地理上分散的请求需要多少个功能服务链。通过在虚拟化网络功能中使用整合策略，可以大大降低资源提供成本，但是同时，端到端的时延将增大到超过物联网设备容忍的范围。因此需要权衡最小化网络延迟和最小化网络中活动的虚拟机(VirtualMachine,VM)数量。本发明为边缘网络中寻找最优的资源部署提供了策略，以满足实时应用程序的严格延迟要求。第二，每个物联网设备应该选择哪一个无线接入点(Access Point，AP)。物联网设备通常有多个可用的链接,如持续4g接口和多个无线接入点(APs)，但一次只能激活其中一个,因此实际连接取决于选定的链接的质量和在边缘的所请求的资源的分布。在以往研究在多接入无线干扰环境下多用户计算卸载问题中，只考虑了所选链路的质量。但在本发明中，考虑了边缘的资源分布，从而以稍稍增加端到端时延的代价进一步减少了网络中活动的VM数量。

发明内容

本发明提供了一种初始分配方法和一种增量分配方法。初始分配方法用于将无线接入点和边缘服务器中的资源从全局的角度共同分配，以高效的提供VNF-FGs。增量分配方法用以快速调整每个物联网设备的AP(接入)节点选择策略和系统资源重新分配，以应对物联网设备请求的可变性。本发明能够在动态工作负载下获得最优的VNF(虚拟网络功能)部署位置和接入到多接入边缘计算的无线接入点，以满足物联网服务的低延迟需求，同时最小化在时间段内所需的整体运营成本。

本发明通过下述技术方案实现：

为多接入边缘计算提供资源配置和接入点选择策略的方法，包括以下步骤：

步骤S1，进行初始分配：根据网络拓扑信息和用户信息得到边缘服务器中网络功能的部署策略和接入点的初始选择策略。

优选的，还包括步骤S2，进行增量分配：基于步骤S1的初始分配，遵循局部搜索原则，为新接入的物联网设备的请求提供选择策略。

优选的，所述步骤S1具体包括：

步骤S11，针对每个物联网设备的请求，处理服务链中最后一个虚拟网络功能VNF的位置，得到挑选过的S_v和和其中，S_v表示节点v对物联网设备的覆盖集，表示位于节点v的对于请求r的服务链中的最后一个虚拟网络功能VNF；

步骤S12，反向确定位于节点v的对于请求r的服务链中剩余虚拟网络功能VNF的位置。

优选的，所述步骤S11具体包括以下步骤：

步骤S111，确定每个节点v的覆盖集S_v，只要节点v到物联网设备的时延小于q_r，就将该物联网设备添加到这个节点的覆盖集S_v，其中，q_r为物联网设备请求r的时延限制；