[发明专利]一种适用于蜂窝网络的代码迁移方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于计算机通信技术领域，更具体地，涉及一种适用于蜂窝网络的代码迁移方法及系统。

背景技术

智能终端作为方便快捷的通信与娱乐工具，越来越成为人们生活的必需品。虽然智能终端的性能已经得到了很大的提升，但仍然难以支持一些复杂的应用，对诸如游戏、虚拟现实等一些计算密集型应用而言，其能耗-性能比很低，当前研究表明可通过代码迁移的方法解决这个问题。有别于传统的单机应用运行模式，在代码迁移系统中，用户并不需要将所有任务都放在本地终端执行，而是把计算密集型任务迁移到计算资源丰富的云平台端执行，既提升了任务执行速度，保障了用户体验，又节省了本地终端的能耗。

代码迁移系统采用的是客户机和服务器(Client/Server，简称C/S)网络架构，流式的数据在服务端和客户端之间进行传输，目前的实现方案中主要研究的是通过Wi-Fi网络进行数据传输。但在实际应用中，Wi-Fi网络的覆盖面有所局限，而且传输性能不稳定。蜂窝网络(如3G、LTE网络)可以有效克服这两个问题，但是由于长尾能耗的存在，蜂窝网络中的网络端口在每一个数据传输结束之后都将保持一段时间(约15s)的高能耗状态，在这段时间里网络中没有数据传输，造成了额外的能量消耗，使得智能终端的能耗-性能比更低。因此，如何减少系统在蜂窝网络下数据传输的能耗仍是代码迁移系统中亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种适用于蜂窝网络的代码迁移方法及系统，通过将计算密集型任务迁移到计算资源丰富的云平台端执行，并将所需传输的数据通过更节能的端对端传输方式，将数据集中到数据聚合器上传输，并关闭部分终端的蜂窝网络，解决现有代码迁移系统中在蜂窝网络下能耗过大的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种适用于蜂窝网络的代码迁移方法，用于在本地网络端有多个终端场景中减少蜂窝网络下代码迁移的能耗，具体如下：

(1)初始化移动端网络，各终端发送自身硬件信息至其相邻终端；其中，硬件信息为影响当前迁移策略决策的一个状态集，包括当前各终端的蜂窝网络开/闭情况、数据传输能力、传输单位数据所消耗的能量、各终端的相邻关系以及需要执行的任务的计算量；

(2)判断是否所有终端已关闭蜂窝网络，若是，则执行步骤(9)；若否，则执行步骤(3)；

(3)根据本地网络端终端设备的硬件信息以及待确定的参数获取线性方程组，采用线性规划的方法得到适用于蜂窝网络的代码迁移策略；其中，将所有待确定的参数视为一个未知数，将所有终端的硬件信息视为已知数，得到线性方程组；

其中，代码迁移策略是指对本地网络端中各终端需要执行的任务的迁移方案，对各终端而言，其任务总比率为1，迁移方案给出了通过相邻终端传输的数据比率、通过云对端传输的数据比率、直接本地执行的任务比率；

(4)根据代码迁移策略，从本地网络端蜂窝网络端口处于开启状态的终端中选择云对端传输的数据比率最小的终端，并关闭该终端设备的蜂窝网络端口；

(5)根据代码迁移策略，对各终端需执行的任务进行分发与处理：对于需要通过相邻终端传输的数据，将其通过端对端传输方式分发给相邻的数据聚合器，数据聚合器收集到所有相邻终端的碎片化数据后，集中传输给云平台端；对于需要本地执行的任务，则在数据本地处理模块直接执行该部分任务；对于需要由终端直接传输给云平台端的数据，则将这部分数据通过云对端传输方式发送给云平台端；

(6)分析当前情况下本地网络端所有终端设备执行完全部任务的总能耗；

(7)判断当前代码迁移策略下的总能耗是否小于前一次代码迁移策略下的总能耗；若是，则执行步骤(8)；若否，则执行步骤(9)；

(8)更新迁移系统中的代码迁移策略、总能耗，执行步骤(2)；

(9)输出代码迁移策略，完成代码迁移策略的最优化。

以上代码迁移方法优点在于：将高计算量的任务迁移到云平台端，以减少系统中本地终端的计算开销；通过更节能的端对端传输方式，将数据集中到数据聚合器上传输，并关闭部分终端的蜂窝网络，以减少系统中本地终端的传输开销。

优选地，步骤(5)中任务分发与处理具体包括以下子步骤：

(5.1)根据代码迁移策略判断当前终端是否有任务需要迁移，若是，则确定所迁移任务的比率，并执行步骤(5.2)；若否，则执行步骤(5.8)；

(5.2)判断当前终端蜂窝网络端口是否处于开启状态，若是，则执行步骤(5.3)；若否，则执行步骤(5.5)；