[发明专利]基于雾计算和协作通信网络的负载均衡方法

权利要求书

1.一种基于雾计算和协作通信网络的负载均衡方法，其特征在于，包括如下步骤：

(a)获取过载小区；

(b)获取所述过载小区内的转移用户；

(c)获取所述转移用户的被转移小区；

(d)获取所述转移用户的执行任务用户；

(e)获取所述转移用户的任务转移方式；

(f)根据所述任务转移方式将所述转移用户的任务转移到所述执行任务用户以完成任务的传送和执行；

其中，步骤(e)包括：

获取用户设定的任务转移优先级，判断所述任务转移优先级是否为中继用户，若是，则选择最优中继用户；若否，则所述任务转移优先级为中继基站，则选择最优中继基站；

其中，选择最优中继用户包括：

(x1)根据第一通信距离约束获得第一中继用户队列；

(x2)根据所述第一中继用户队列中用户的第一可用计算资源量约束获得第二中继用户队列；

(x3)从所述第二中继用户队列中选择出最优中继用户队列，根据所述最优中继用户队列和权衡公式获得所述最优中继用户，其中，所述权衡公式满足：

其中，a∈U表示最优中继用户队列中的用户a，T_i表示所述转移用户i完成任务执行的时延，V表示大于0的权衡参数，Z_i(t)表示所述转移用户i的任务执行的能耗，能耗Z_i(t)包括卸载执行的总能耗、本地执行的总能耗。

2.根据权利要求1所述的负载均衡方法，其特征在于，步骤(b)包括：

(b1)计算所述过载小区的过载用户数；

(b2)根据所述过载用户数获取所述转移用户。

3.根据权利要求2所述的负载均衡方法，其特征在于，所述过载用户数满足如下公式：

其中，n_v代表所述过载小区的过载用户数，U_v表示所述过载小区内总用户数，ρ_v表示小区已用的物理资源块(PRBS)与总物理资源块的比值。

4.根据权利要求3所述的负载均衡方法，其特征在于，步骤(b2)包括：

(b21)根据通信距离将所述过载小区的用户划分为中心用户和边缘用户；

(b22)若所述过载用户数小于等于边缘用户数，则所述转移用户从所述边缘用户中选择；否则，所述转移用户从所述边缘用户中选择后再从所述中心用户中选择。

5.根据权利要求4所述的负载均衡方法，其特征在于，步骤(c) 包括：

(c1)根据负载值对所述过载小区的邻小区进行排序得到第一小区队列；

(c2)将所述第一小区队列中处于过载状态的小区和满载状态的小区去除得到第二小区队列；

(c3)去除若发生转移后所述第二小区队列中成为过载状态和满载状态的小区得到第三小区队列；

(c4)在所述第三小区队列中选择通信距离最近、负载最低的小区作为所述被转移小区。

6.根据权利要求1所述的负载均衡方法，其特征在于，所述第一通信距离约束满足：所述转移用户与所述中继用户的通信距离小于等于20米。

7.根据权利要求6所述的负载均衡方法，其特征在于，第一可用计算资源量约束满足：所述中继用户当前被占用的计算资源量小于等于80％。

8.根据权利要求7所述的负载均衡方法，其特征在于，选择最优中继基站，包括：

(y1)获取所述转移小区的相邻中继基站；

(y2)根据所述相邻中继基站到所述转移用户的通信距离获得第一中继基站队列；

(y3)去除所述第一中继基站队列中的满载状态的中继基站和过载状态的中继基站得到第二中继基站队列；

(y4)选择所述第二中继基站队列中到所述转移用户的通信距离最短的中继基站作为所述最优中继基站。