[发明专利]一种基于二维动态匹配的MEC资源分配方法

权利要求书

1.一种基于二维动态匹配的MEC资源分配方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、建立动态资源匹配模型

将多边缘服务器多边缘移动用户设备的应用场景建模为多对多匹配问题，并引入边缘服务器动态算力和移动用户设备动态剩余能量两个动态参数，将传统的静态模型转化为动态多资源匹配模型，生成多边缘移动用户设备对多边缘服务器偏好表及多边缘服务器对多边缘移动用户设备偏好表。

步骤2、基于二维动态偏好表的匹配算法

使用基于二维动态偏好表的匹配算法，在满足延迟约束服务质量并在协同用户能耗容忍范围内最大化边缘服务器计算资源总体使用率及总任务完成度。

步骤3、运用匹配方法优化煤矿井下边缘计算任务资源调度

将步骤1、步骤2匹配算法部署到煤矿井下边缘计算平台，实现资源分配优化。

2.根据权利要求1所述的一种基于二维动态匹配的MEC资源分配方法，其特征在于：步骤1具体按照以下步骤实施：

S11、对多边缘移动用户设备生成的任务数据处理为数列，包括移动用户设备坐标、任务数据包大小、任务完成所需边缘服务器CPU转数、移动用户设备剩余能量；

S12、根据偏好规则形成多边缘移动用户设备对多边缘服务器的偏好表Pu和多边缘服务器对多边缘移动用户设备的偏好表Ps。

其中，偏好规则如下：

多边缘移动用户设备将自身状态信息传输至多边缘服务器，多边缘服务器根据收到的状态信息形成多边缘服务器集S对多边缘移动用户设备集U的偏好表，以及多边缘移动用户设备集U对多边缘服务器集S的偏好表；设经过多边缘服务器排序后的多边缘移动用户设备偏好表顺序为Ps＝[U1，U2，U3，...，U_n]，即Ps为多边缘移动用户设备生成任务按困难程度排序的一个一维矩阵，u₁对边缘服务器的偏好表为Pu₁＝[s₃，s₂，s_s，...,s₁]，即移动用户设备u₁与边缘服务器的物理直线通信距离以边缘服务器代号代替并从小到大排序为s₃s₂s_s...s₁，以此类推，移动用户设备u₂对边缘服务器的偏好表为Pu₂＝[s₁，s₃，s₂，...,s_s]，移动用户设备u_n对边缘服务器的偏好表为Pu_n＝[s_s，s₁，s₃，...,s₂]，并组合为二维偏好表。

3.根据权利要求1所述的一种基于二维动态匹配的MEC资源分配方法，其特征在于：步骤2具体按照以下步骤实施：

S21、依靠步骤1中多边缘移动用户设备对边缘服务器的偏好表及多边缘服务器对多边缘移动用户设备的偏好表形成初始二维矩阵M，矩阵M如下所示：

S22、将P排第一位的移动用户设备与其对应的P排第一位的边缘服务器匹配，作为已完成的匹配对储存；

S23、删除矩阵M第一行，更新其余多边缘移动用户设备对多边缘服务器偏好表Pu，形成新的矩阵M；

S24、循环执行S22和S23，直到移动用户设备的任务所需算力比其对应的P排第一位的边缘服务器剩余算力大。

4.根据权利要求1所述的一种基于二维动态匹配的MEC资源分配方法，其特征在于：步骤3具体按照以下步骤实施：

S31、将步骤1和步骤2中所涉及的算法植入煤矿井下边缘计算系统；

S32、优化后的煤矿井下边缘计算系统利用所提出二维动态偏好表的匹配算法对日常任务进行计算资源分配。