[发明专利]一种基于泛化业务模型的协同服务网络资源管理方法

说明书

本发明公开了一种基于泛化业务模型的协同服务网络资源管理方法，所述方法基于协同服务网络资源管理系统实现，所述方法包括：系统获取所有子任务的类型、每个业务中子任务的内在关联性以及子任务的数据大小；物联网设备进行带宽分配和功率分配，得到本次迭代各设备处理各子任务的能耗；基于能耗进行物联网设备调度；在下一次迭代重复上述步骤直至协同服务网络资源管理算法收敛，此时带宽和功率分配以及设备调度的决策即为协同服务网络资源管理最优决策。本发明利用联合网络资源分配和设备调度的方法，得到各设备处理各子任务的能耗，在包含多个不同业务的多物联网设备系统中，做出最优的带宽、功率分配以及设备调度的决策。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种基于泛化业务模型的协同服务网络资源管理方法。

背景技术

随着物联网设备的快速发展，网络的整体时延和能耗迅速增加。此外，物联网设备受限于计算能力和电池容量，无法处理计算密集型/延迟敏感型任务。依靠多址边缘计算技术，物联网设备能够通过将任务卸载到计算能力更强的基站来处理计算密集型应用。此外，物联网设备共享网络资源并相互协同以完成任务的协同服务有望成为一个有前途的解决方案。然而，这引发了在大量物联网设备之间进行复杂资源分配优化的问题，需要对网络中的上下行带宽、设备到设备通信带宽、设备功率分配以及设备调度进行优化，降低系统总能耗。

现有技术虽然对设备到设备资源分享模型和任务流模型进行了探索，但并没有对联合优化带宽分配、功率分配和设备调度，特别是增强业务模型的泛化性进行广泛研究。未来的业务会更加复杂多变，现有的业务模型将不能够满足未来的业务需求。

因此，需要更加泛化的业务模型来应对未来可能出现的各种业务。在泛化业务模型的基础上，优化网络中的信道带宽分配和功率分配，确定设备调度决策，得到使得系统能耗最低的最优决策。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于泛化业务模型的协同服务网络资源管理方法。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于泛化业务模型的协同服务网络资源管理方法，所述模型以业务为中心面向整体业务，通过设备调度决策决定执行子任务的设备及数量，表征任务的子任务拓扑结构，包含了五种子任务类型——上传、下载、设备到设备传输、计算以及临时缓存，表征系统总时延和能量消耗以及设备带宽和发射功率分配的要求。

一种基于泛化业务模型的协同服务网络资源管理方法，所述方法基于协同服务网络资源管理系统实现，所述方法包括：

步骤1：一系列业务到来时，所述系统获取所有子任务的类型、每个业务中子任务的内在关联性以及子任务的数据大小；

步骤2：物联网设备进行带宽分配和功率分配，得到本次迭代各设备处理各子任务的能耗；

步骤3：基于步骤2中得到的能耗进行物联网设备调度；

步骤4：在下一次迭代重复上述步骤1-步骤3直至协同服务网络资源管理算法收敛，此时带宽和功率分配以及设备调度的决策即为协同服务网络资源管理最优决策。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的系统处理每个业务时，根据业务的不同需求将业务划分为若干不同种类的子任务，结合线型、树型以及图三种基本任务流模型拓扑结构，描述子任务之间的内在关联性，为每个子任务分配一个物联网设备进行处理，且每个物联网设备不会同时处理两个及以上的子任务；

系统在处理业务的过程中，为设备分配带宽、功率以及确定设备需要处理的子任务至协同服务网络资源管理算法收敛，设备得到使得系统能耗最低的最优策略并按此策略进行带宽、功率分配以及设备调度。

上述的步骤2所述带宽分配包括：上行链路带宽、下行链路带宽以及设备到设备带宽分配；