[发明专利]QoE感知的分布式边缘任务调度和资源管理方法及系统

说明书

本发明提供一种QoE感知的分布式边缘任务调度和资源管理方法及系统，该方法包括：根据每个物联网终端将当前服务请求在本地处理或者在不同边缘服务器处理，得到不同的分配方案；确定分配方案中每个服务请求的服务时延，并根据服务时延确定对应的用户体验质量QoE指标值；确定使所有服务请求的QoE指标值总和最大的分配方案，作为调度结果。该方法根据服务时延确定对应的用户体验质量QoE指标值，并确定使总QoE指标值最大化的分配方案，可有效解决多个物联网用户同时发起边缘服务请求，并且相互争夺有限的边缘服务资源的问题，保证用户总体QoE最大化，提高系统的总体用户效用。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种QoE感知的分布式边缘任务调度和资源管理方法及系统。

背景技术

随着近年来物联网技术的日益普及，各种各样的物联网设备(包括移动电话、可穿戴设备、传感器等)已经融入到人类日常生活的方方面面。物联网设备数量的快速增长促进了相关软件服务的发展，特别是需要与远端服务器交互的在线服务。在远端服务器的算力加持下，对物联网设备本身的硬件性能要求大大降低；计算处理能力相对受限的物联网设备也可以较好地完成具有高复杂度的计算任务。

尽管如此,与远端服务器交互所引起的网络延迟是一个影响服务质量(QoS)的重要威胁和瓶颈。对于延迟敏感的物联网服务，则可能导致相当负面的后果。因此，一种新兴的计算架构应运而生，称作边缘计算架构。针对边缘计算架构环境，亟需提出有效的物联网服务QoE优化方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种QoE感知的分布式边缘任务调度和资源管理方法及系统。

本发明提供一种QoE感知的分布式边缘任务调度和资源管理方法，包括：根据每个物联网终端将当前服务请求在本地处理或者在不同边缘服务器处理，得到不同的分配方案；确定分配方案中每个服务请求的服务时延，并根据服务时延确定对应的用户体验质量QoE指标值；确定使所有服务请求的QoE指标值总和最大的分配方案，作为调度结果。

根据本发明一个实施例的QoE感知的分布式边缘任务调度和资源管理方法，所述确定分配方案中每个服务请求的服务时延，包括：若当前服务请求在本地处理，则根据服务请求的计算时长确定服务时延；若当前服务请求在边缘服务器处理，则根据服务请求的计算时长和传输时长，确定服务时延。

根据本发明一个实施例的QoE感知的分布式边缘任务调度和资源管理方法，所述根据服务时延确定对应的用户体验质量QoE指标值，包括：根据预设的QoE提升率、基本QoE需求值和服务时延，基于Logistic函数建立服务时延和对应的QoE指标值的关系，以确定服务时延对应的QoE指标值。

根据本发明一个实施例的QoE感知的分布式边缘任务调度和资源管理方法，所述确定使所有服务请求的QoE指标值总和最大的分配方案，包括：所有物联网终端选择将当前服务请求在本地处理或者在不同边缘服务器处理，得到初始方案；若存在具有QoE增量的改进策略，则对物联网终端进行相应再分配，直至满足预设条件，将满足预设条件的最终分配方案，作为使所有服务请求的QoE指标值总和最大的分配方案：所述改进策略，包括：

对任一在本地处理服务请求的物联网终端，若可访问边缘服务器具有空闲资源，则将当前服务请求转至可访问边缘服务器处理；或者，可访问边缘服务器无空闲资源，但在可访问边缘服务器下属的物联网终端集合中，抢占对应边缘服务器资源后，获得的QoE增量大于物联网终端集合的最低QoE损失量，则对满足最低QoE损失量的物联网终端，进行边缘服务器的资源抢占。

根据本发明一个实施例的QoE感知的分布式边缘任务调度和资源管理方法，所述根据每个物联网终端将当前服务请求在本地处理或者在不同边缘服务器处理，得到不同的分配方案之前，还包括：确定物联网终端的当前服务请求在本地处理的QoE指标值以及在边缘服务器处理的QoE指标值；若在本地处理的QoE指标值大于或等于在边缘服务器处理的QoE指标值，则将物联网终端的服务请求在本地处理。