[发明专利]边缘计算环境中基于定价机制的微云计算资源分配方法

摘要

本发明公开了一种边缘计算环境中基于定价机制的微云计算资源分配方法，引入中心控制器的概念，协调和利用合作微云的闲置资源，实现减少传输延迟和能量消耗的目标，将微云与中心控制器之间的关系建模为双阶段的斯塔克尔伯格博弈，每个合作微云确定在部署阶段所需的计算资源量，中心控制器在运行阶段协调微云之间的资源共享，从而提高基于微云的边缘计算系统的资源利用率，在保持用户服务质量的同时，最大限度地降低网络服务提供商的成本。

主权项

1.一种边缘计算环境中基于定价机制的微云计算资源分配方法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤001、提出一种针对微云的资源分配方法，微云将可用的闲置资源注册到中心控制器上，并以折扣速率q卖给中心控制器，中心控制器再将可用资源以溢价速率p转卖给需要额外计算资源满足用户计算请求的微云；步骤002、将中心控制器与合作微云之间的关系建模为一个双阶段的斯塔克尔伯格Stackelberg博弈，并利用逆向归纳法进行分析，证明子博弈精炼纳什均衡SPE的存在性；在子博弈精炼纳什均衡处，中心控制器基于最佳微云策略最大化系统收益，每个微云通过选择最佳策略最小化自身消耗；步骤003、假设微云的负载符合指数分布，给定参数λ，指数分布的概率密度函数如下：f(x)＝λe‑λx，x≥0                             (1)针对第二阶段设计构建微云在时间段T内的消耗函数模型如下：其中V(p,h)表示合作微云的消耗函数；x表示微云处理移动用户迁移请求的工作时间；h表示微云所需的基础计算资源量；m表示资源的基础消耗价格；q表示折扣速率；p表示溢价速率；步骤004、针对第一阶段设计构建中心控制器的溢价速率模型如下：其中R_avg(p)表示本方法所提出的微云计算资源分配系统的平均收益；N(p)表示中心控制器所能支持的微云数量；表示合作微云的平均最小消耗函数；p^*表示当系统平均收益最大时，溢价速率的值；同时需要考虑中心控制器在分配资源的过程中可能会发生拥塞，所以必须把拥塞发生的可能性降低到直至可以忽略的程度，由此得出关于中心控制器可支持微云数量的约束条件：其中N(p)表示在所提出的微云计算资源分配方法下，中心控制器能支持的微云数量；μ和σ2分别表示公式(1)的期望值和方差；C表示中心控制器的容量；h*(p)表示使微云平均消耗最少的基础计算资源量函数。