[发明专利]一种面向超密集网络的边缘计算的资源分配方法及系统

权利要求书

1.一种面向超密集网络的边缘计算的资源分配方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

步骤1：将宏基站的控制器设置为SDN控制器，并在宏基站覆盖范围内均匀设置多个微基站，且每个微机站处设置一个边缘服务器；

步骤2：当移动用户接入宏基站网络时，SDN控制器实时获取各入网移动用户的计算任务指标(c_i,d_i,b_i)；

c_i,d_i,b_i依次表示第i个移动用户的任务计算量、任务可容忍地最大时延以及给出的竞价；

步骤3：基于移动用户计算任务指标，按照移动用户时延要求，对移动用户进行类别划分，并对每类移动用户的所有边缘服务器的任务响应程度进行优先排序，获得移动用户的边缘服务器优先序列；

第i个移动用户的边缘服务器任务响应优先序列记为p_ij表示对于第i个移动用户，进行任务响应的第j个边缘服务器的位置序列号，且p_ij按以下过程确定：

1)令j＝1；

2)比较θ与|j+1-k|，θ＝|j-k|，

当θ|j+1-k|，则交换中边缘服务器j与边缘服务器j+1的位置，进入3)

当θ＝|j+1-k|，则比较d_i与若则交换p_i中边缘服务器j与j+1的位置；否则保持p_i中边缘服务器j的次序不变

3)更新j＝j+1，若jM-1，返回2)；

其中，M表示边缘服务器的个数，d_max和d_min分别表示所有计算任务中最大的容忍时延于最小的容忍时延，d_i表示第i个移动用户的任务容忍时延，表示第k类移动用户的时延中值，表示属于第k类用户的最小时延，表示属于第k类用户的最大时延，k∈K，K表示移动用户划分的类别集合；

步骤4：同类别移动用户按照边缘服务器优先序列依次向边缘发服务器发起请求资源信号，所述请求资源信号包括计算任务大小及所需资源量和出价；

步骤5：按照边缘服务器优先序列，边缘服务器接收到移动用户请求，依次比较移动用户的出价和边缘服务器的初始要价，选择出价使边缘服务器收益最大的移动用户作为排在序列前方的边缘服务器的目标用户，下一个边缘服务器继续响应其他移动用户的请求；

将移动用户、边缘服务器分别设置为拍卖模型中的买家和卖家，将SDN控制器设置为拍卖商，以边缘服务器的计算资源作为拍卖模型中的拍卖商品，基于移动用户发出的资源请求，采用所述拍卖模型对边缘服务器的计算资源进行拍卖，按照边缘服务器优先序列进行边缘服务器分配；

当目标用户在下一轮的拍卖中无需更新出价，而未能满足服务条件的移动用户调整出价，调整后的出价为：

其中，α_i表示第i个移动用户的调价率；

所有移动用户进入新一轮的拍卖，重复步骤2至步骤5，当移动用户的出价超过最大估价V_i，则以最高价进入拍卖，不再上调出价；

设置最大拍卖轮数R，每一次迭代前，更新R，按公式R＝R-1，当任意两轮拍卖边缘服务器获得的总收益之差不超过极小值ε，或者拍卖轮数R＝0，则停止拍卖，此时得到资源分配结果即为满足用户时延约束条件下且最大化边缘服务器总效益的最优策略。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，SDN控制器进行资源分配时，使得边缘服务器的总收益最大，即：

b_i-A_jc_i≥0,i∈N

其中，u_j表示第j个边缘服务器的效益，x_ij表示第i个移动用户对于第j个边缘服务器的卸载决策，b_i代表第i个移动用户的出价，A_j表示第j个边缘服务器对于单位资源得到要价，c_i表示移动用户i所需的计算资源。