[发明专利]一种支持移动用户的基站选择方法

说明书

本发明公开一种支持移动用户的基站选择方法。针对边缘计算中的用户选择基站进行任务卸载或者虚拟机拍卖问题，提供了一种考虑多种因素的基站选择方法。首先获取用户的信息，根据用户是否移动将其分成静态用户和动态用户；然后获取基站的信息。不同类型的用户采取不同的偏好度计算方法，得到每个用户对所有基站的偏好度，然后每个用户根据偏好度选择最合适的基站。提出的一种支持移动用户的基站选择方法，即考虑了用户的移动性又考虑了距离和基站的资源总量等因素，一方面在保证较低传输延迟的同时又降低了等待时延，另一方面充分利用了基站资源，可以应用在多种基站选择场景。

技术领域

本发明涉及用户如何选择最合适的基站进行任务卸载或者虚拟机拍卖问题，属于边缘计算领域。

随着智能移动终端设备数量的日益增加，越来越多的计算密集型任务需要被处理，传统的云计算在实时性、智能性、安全性和隐私性等方面存在诸多不足，边缘计算由此应运而生，它将数据资料的处理、应用程序的运行甚至一些功能服务的实现，由网络中心下放到网络边缘的节点上，以减少业务的多级传递，降低了核心网的传输负担，同时提高了用户数据的安全性，针对不同的应用场景，可以灵活布局来减轻云中心的管理压力。

边缘计算的核心是在靠近数据源或用户的地方提供计算、存储等基础设施，并为边缘应用提供云服务和IT环境服务。边缘计算是支撑物联技术低延时、高密度等条件的具体网络技术体现形式，具有场景定制化强、布局灵活等特点，它的安全性更高、带宽成本更低。

随着移动边缘计算的兴起，越来越多的服务商在基站下面配置了边缘服务器，用户可以把一些复杂的计算任务卸载到基站，也可以租用基站下的虚拟机资源，而如何高效的选择基站，在保证较低网络延迟的同时又可以充分利用基站的资源，具有非常重要的现实意义。

目前，在智能制造、智慧城市、直播游戏和车联网等领域，边缘计算的需求最为明确，因为这些场景一方面要求非常低的时延，另一方面要求非常高的算力来处理数据，而边缘计算基本可以满足其需求。随着5G时代的来临，边缘计算产业的发展将更加迅速。

因此，本发明针对用户如何选择基站问题，设计了一种有效的选择方法，在保证较低传输时延的同时，还可以充分利用基站的资源，降低各环节的能耗，具有一定的应用前景。

发明内容

传统边缘计算中用户位置都是固定不动的，在选择基站时有很大的局限性，本发明专利提出一种支持移动用户的选择方法，在考虑了用户移动性的同时，又考虑了距离和基站资源总量等因素，更加符合实际情况，提出的整体流程图如图1所示。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种支持移动用户的选择方法，包括以下步骤：

(1)获取用户信息，根据是否移动分成静态用户和动态用户。

(1a)用户的信息定义为：

其中是用户i的坐标位置；是用户i的所有资源需求，如CPU、内存、存储、带宽等；V_i是用户i的移动速度，在具体的应用场景中，速度可以不断变化。

(1b)若用户移动速度V为0，则为静态用户；若用户移动速度V不为0，则为动态用户。动态用户的移动示意图如图2所示，假设在某个基站P的信号范围存在一个用户，移动的起点为A点，初始移动方向为B点，移动速度为V，基站信号范围半径为R，其中AC＝R-PA为用户从A点移出基站信号范围的最短直线距离。

(2)获取基站信息。基站信息定义为：

其中是基站j的坐标位置，是基站j当前的资源总量，如CPU、内存、存储、带宽等。

(3)静态用户偏好度计算方法如下：