[发明专利]一种MEC中基于双向拍卖的多任务跨服务器资源分配方法

说明书

本发明公开了一种MEC中基于双向拍卖的多任务跨服务器资源分配方法，包括：采集卖方的每个边缘服务器部署的应用程序的类型和数量信息，并确定卖方的每个边缘服务器处理单一任务的要价信息；采集买方的每个移动设备待处理任务的类型、数量以及最大容忍时延信息；并确定买方的每个移动设备中的每个待处理任务的出价信息；将要价信息和出价信息仅公开给拍卖方，拍卖方根据价格策略确定价格及双方赢家，根据双方赢家信息完成资源分配；价格策略为基于盈亏平衡点的双向拍卖机制或应用分离的双向拍卖机制。本发明的多任务跨服务器资源分配方法具有较高的系统效率。

技术领域

本发明属于移动边缘计算资源分配技术领域，特别涉及一种MEC中基于双向拍卖的多任务跨服务器资源分配方法。

背景技术

移动边缘计算(Mobile Edge Computing，MEC)是一种新兴的计算体系结构，其通过移动增强型和小规模的数据中心即边缘服务器，可为移动设备(Mobile device，MD)提供低延迟和高可靠性的计算服务。由于资源的限制，在一台边缘服务器上只能部署有限数量的App。一个MD可能同时会有多个不同的应用需求，而最近的边缘服务器可能无法满足其需求。若将多个任务卸载到其他边缘服务器，不仅解决了单个边缘服务器无法满足MD需求的问题，而且可以合理利用边缘服务器的资源，提高系统效率。边缘服务器可以相互合作，为各种MEC应用程序上的MD提供服务，如增强现实、媒体传输。

从经济角度看，MD和边缘服务器属于不同的利益相关者，它们的行为是利润驱动的，边缘服务器可能不愿意在没有利润的情况下共享资源。当一个MD的多个任务分配到不同服务器之间时，如何同时平衡多个服务器和MD之间的效益是一个关键问题。

在经济领域，拍卖是一种非常常见的交易方式，它可以在保证买卖双方都能盈利的同时，以合理的价格向买方有效地销售市场上的商品。鉴于上述卓越特性，拍卖理论已被应用于无线网络中的频谱拍卖、在线广告拍卖等领域。

已存在一些前人的工作将拍卖理论应用于资源分配。有研究人员提出两种激励性双向拍卖机制TIM和EDA。TIM选择任务的中位数作为盈亏平衡点，大于或等于中位数的任务将被取消；因此，一半的边缘服务器将在拍卖中失败。EDA不选择中间价作为盈亏平衡点，它首先按降序对买家的投标进行排序，然后按升序对卖家的要价进行排序，再根据排列顺序逐一检查匹配成对。TIM保证买卖双方都有很强的真实性，而EDA实现了相当高的系统效率，但只对卖方满足真实性。但是目前的方法只适用于单一服务器任务资源分配，不适用于跨服务器的资源分配，系统效率较低；当前基站覆盖区域内可能人数多(如商务楼宇集中地)，MEC业务请求多，而其相邻基站的任务负荷可能很小，若多基站边缘服务器可配合组成一个系统，则可有效服务更多MEC业务请求，即可提高系统效率。

综上，亟需一种可用于MEC中的多任务跨服务器资源分配方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MEC中基于双向拍卖的多任务跨服务器资源分配方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明是一种可用于MEC中的基于双向拍卖的多任务跨服务器资源分配方法，具有较高的系统效率。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种MEC中基于双向拍卖的多任务跨服务器资源分配方法，

来自同一个移动设备的不同类型的任务能够跨服务器卸载到不同的服务器上，每个边缘服务器能够并行处理不同类型的任务；

基于的系统包括：参与者包括卖方、买方和拍卖方；卖方为m个边缘服务器，买方为n个移动设备，边缘服务器资源为商品；拍卖方为独立可信任的第三方服务器；边缘服务器的集合表示为M＝{1，2，...，j，...，m}，其中，j表示第j个边缘服务器；移动设备的集合表示为N＝{1，2，...，i，...，n}，其中，i表示第i个移动设备；