[发明专利]一种面向共享模式的雾计算环境资源分配方法

说明书

本发明公开了一种面向共享模式的雾计算环境资源分配方法。如何为终端产品合理分配通信带宽资源，使终端信息可以实时上传方便用户查询，成为目前需要解决的问题。本发明面向共享业务构建三层F‑RAN网络架构，分别为共享终端层ST、AP层以及FN层；分别利用微分博弈和二分图多重匹配实现ST‑AP以及AP‑FN两组对应关系间的资源分配策略制定；通过实时更新场景数据信息实现资源的动态分配。本发明基于F‑RAN制定合理的资源分配策略，缓解由于资源紧张带来的共享模式信息更新和传输滞后，能够通过实时更新场景数据信息实现资源的动态分配。本发明提出的资源分配策略可实现资源效用最大化，最大程度满足共享终端需求。

技术领域

本发明涉及资源分配领域，具体地说是一种面向共享模式的雾计算环境资源分配方法。

背景技术

共享模式通过资源的重复利用实现绿色发展，是应对人们日益增长的社会需求的一种有效方式。在霍金于2017年6月20日重申人类将灭绝的警告以及11月13日英国《独立》报道称15000名科学家联合声明人类若对资源问题仍无动于衷将最终毁灭的背景下，共享模式得到各界的广泛关注。共享周边产品不断涌现，共享单车、共享汽车、共享充电宝、共享篮球、共享雨伞、共享KTV，越来越多的共享概念产品融入生活。这种资源所有方式的改革催生了共享经济模式的形成，有望真正缓解资源紧张问题。因此，对于该模式尚存在的问题及相关策略制定的研究是很有必要的。

这其中有一个核心问题需要探讨和解决，即如何为这些终端产品合理分配通信带宽资源，使终端信息可以实时上传方便用户查询。

CN105230070A的《一种用于不同层级接入网络的无线资源分配方法》，涉及一种用于不同层级接入网络的无线资源分配方法，主要通过三步完成：第一，确定第二无线资源分配器对于至少一部分可用无线资源是以自主模式还是受控模式工作；第二，若确定第二无线资源分配器以自主模式工作，则将至少一部分可用无线资源分配给第二无线资源分配器，第二无线资源分配器将至少一部分可用无线资源分配给无线资源用户和/或第三低层的无线资源分配器；第三，若确定第二无线资源分配器以受控模式工作，则将至少一部分可用无线资源分配给无线资源用户和/或第三低层的无线资源分配器。

该发明通过为无线接入网络的可用无线资源的资源调度提供一种综合的多层方案，在能源、成本以及频谱效率方面改进了网络运营。特别地，该发明使得网络基础设施更加灵活的适应了用户移动性以及流量分布，从而优化了能源、成本以及频谱效率，比如，网络吞吐量、容量等。对于“频率规划和频率复用”的现有技术，提供了适应一定时段、一定区域内的流量负荷和网络密度的灵活性；对于过去蜂窝系统中的“无线网络控制器节点”，适应更快；对于“小区内多用户调度”，同样提高不同小区之间的效率；对于“接入点开启/关闭活动调度”和“小区间干扰协调(ICIC)”，提供集中式分级控制，其提供了更高的网络吞吐量或性能，如每比特能耗。但其场景构建较为局限。

CN106332291A的《以用户为中心网络面向服务质量的下行无线资源分配方法》，涉及一种以用户为中心网络面向服务质量的下行无线资源分配方法，主要通过五步完成：第一，计算基站m在子载波i上发送至用户k的实际信号以及用户k接收到的总信号Tk,t(i)；第二，计算ZFBF编码策略下的信道质量Ck,t(i)，并建立无线资源分配问题的效用函数；第三，根据无线资源分配问题的效用函数进行协作用户选择，并且确定在各子载波上进行通信的协作用户；第四，根据协作用户选择的结果以及确定的在各子载波上进行通信的协作用户计算MU-MIMO-ZFBF预编码系数；第五，计算时延敏感型用户的最优发射功率以及速率敏感型用户的最优发射功率，完成以用户为中心网络面向服务质量的下行无线资源分配。

该发明在具体操作中，以用户为中心通过对用户进行分类，将用户分为时延敏感型用户及速率敏感型用户，再计算MU-MIMO-ZFBF与编码系数，并据此分别计算时延敏感型用户的最优发射功率及速率敏感型用户的最优发射功率，实现以用户为中心网络面向服务质量的资源分配，从而更好的进行无线资源的分配，从而大幅提升用户信道质量，提高系统吞吐量。但其缺点是缺少对服务质量指标的定义及评价方法制定。