[发明专利]一种基于在线组合拍卖的移动边缘网络资源分配方法

说明书

本发明公开了一种基于在线组合拍卖的移动边缘网络资源分配方法，包括以下步骤：定义移动边缘网络资源分配的各项数据；数据初始化；收集用户竞标信息；对用户进行分组，并进行分组间时间优先级竞标；进行组内资源竞标；进行资源竞标支付；输出资源分配结果；本发明通过结合在线资源分配机制与组合拍卖来设计计算迁移过程中的通信资源和计算资源的联合分配算法，能实现移动边缘计算网络中的在线组合资源分配，并且能在保证个体理性和激励相容的前提下尽量提高服务提供商的收益，且具有收敛速度快、复杂度低，易实现的优势。

技术领域

本发明属于移动边缘计算领域，特别是涉及一种基于在线组合拍卖的移动边缘网络资源分配方法。

背景技术

近年来，一种称为移动边缘计算(MEC,Mobile Edge Computing)的网络新技术被提出。从概念上来讲，移动边缘计算技术是移动云计算技术的应用拓展。MEC概念最先是由欧洲电信标准研究所提出，其核心思想是“在无线接入网络(RAN,Radio Access Network)内靠近移动用户的位置提供IT和云计算能力的新平台”。基于移动边缘计算技术，计算和存储资源被部署在网络边缘以支撑移动设备的计算密集型应用需求。此时，移动用户可以将计算密集型任务迁移到MEC服务器中执行，从而显著降低对移动设备计算能力的要求并减小移动设备计算密集型任务执行带来的能耗。在移动边缘计算场景中，移动网络运营商可以将移动边缘计算服务器空闲资源租用给第三方从而获得附加收益。

移动边缘计算系统中的高效资源分配一直以来都是一个难题，其涉及计算、通信与存储等多个维度资源的联合决策与分配，需要解决如迁移决策、服务器关联、联合计算通信与存储分片等问题。现有的资源分配机制多利用优化理论进行建模，通常为非凸问题，求解复杂度高。此外，现有网络资源分配机制大多为低效率离线优化方法，无法对资源进行实时分配。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于在线组合拍卖的移动边缘网络资源分配方法，使得服务提供商可以获得较高收益，且分配方法实现复杂度较低。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于在线组合拍卖的移动边缘网络资源分配方法，包括以下步骤：

S1.定义移动边缘网络资源分配的各项数据：

定义小区基站提供的通信带宽容量为C；

定义基站配置服务器提供的计算容量为W；

定义一个资源分配时间周期的长度为T；

定义小区内请求计算迁移服务用户集为用户数为N；

定义N个用户的投标信息组合为

定义用户i的投标信息为其中w_i定义用户i的通信资源需求，c_i定义用户i的计算资源需求，t_i定义用户i的组合资源期望占用时间，规定t_i≤T，定义用户i对服务时间优先顺序的报价，简称时间竞标，表示用户i请求组合资源报价，简称资源竞标；

定义用户分组结果指示向量用户时间优先级支付向量用户资源分配结果指示向量用户资源竞标支付向量

定义资源保留价格s；

S2.数据初始化：

初始化W，C，T，以及用户分组结果指示向量a^G＝0，用户时间优先级支付向量p^t＝0，用户资源分配结果指示向量a^s＝0，用户资源竞标支付向量p^s＝0；

S3.收集用户竞标信息

S4.对用户进行分组，并进行分组间时间优先级竞标：

S5.进行组内资源竞标：