[发明专利]一种面向边缘云卸载的节能方法

权利要求书

1.一种面向边缘云卸载的节能方法，其特征在于：该方法通过比较不同协作方式下网络能耗成本制定卸载决策，以设备接收时延优化为目标选取同优先级的边缘云服务器，减低边缘云增强FiWi网络能耗，具体包括以下步骤：

S1：给定用户任务请求消息，并执行类型标记以及初始化网络状态信息；

S2：ONU-MPP将任务请求消息广播至包括边缘云服务器与邻近设备在内的协作节点；

S3：基于当前用户移动信息，估算接受下行数据的位置；

S4：以不同协作节点下的网络能耗、接受位置偏移为依据选择协作节点；

S5：执行EDBA算法为FiWi数据与卸载数据配置时隙；

S6：通知被选择协作节点处理卸载数据，返回网络资源信息。

2.根据权利要求1所述的一种面向边缘云卸载的节能方法，其特征在于：在步骤S1中，所述用户任务请求信息具体包括：

U_I：表明业务类型，其中，若I＝F表示该数据请求为FiWi数据，ONU-MPP可直接将请求发送至OLT为该请求进行时隙分配算法；若I＝M表示该数据为卸载请求，则应首先为其选择协作节点，再进行时隙分配算法；

S_I：表明FiWi数据或卸载数据大小；C_I：表明执行FiWi数据或卸载数据所需CPU周期数；T_I：表明执行FiWi数据或卸载数据最大标准时延；P_I：用户初始位置。

3.根据权利要求1所述的一种面向边缘云卸载的节能方法，其特征在于：在步骤S3中，具体包括以下步骤：

S31：定义用户具有密度λ_MU的随机分布，此外，每个MAP具有半径为r_MAP的圆形覆盖区域；

S32：利用RWP模型给定不同预定速度遍历多个航点，从而随机选择用户的初始位置；对于用户在给定的n个不同速度和时刻的集合，随机选择的初始点和最终点之间的平均速度表示如下：

S33：基于用户任务请求传输时间与处理时间可得出用户的最终接受数据位置。

4.根据权利要求1所述的一种面向边缘云卸载的节能方法，其特征在于：在步骤S4中，具体包括以下步骤：

S41：ONU-MPP接受范围内所有用户请求信息；

S42：ONU-MPP首先广播任务通告消息RTS给所有附近的协作节点，通过使用其填充/保留位来扩展RTS帧，以便包括附加的任务请求信息；

S43：收到RTS帧后，该网络中可用协作节点利用CTS帧中回复包含以下信息的代理：剩余能量，位置，移动和处理速度，并预先计算任务执行时间；

S44：ONU-MPP根据网络能耗、时延与位置标准选择合适的协作节点，其中，网络能耗由光节点ONU-MPP、无线节点以及设备在内的能耗总和，表示为下式：

其中，表示设备请求时隙长度，为ONU-MPP活跃时的能耗，为设备活跃时的能耗，为无线节点活跃时的能耗，m传输卸载数据的无线节点数量；若网络总能耗高于设备本身处理卸载数据时的能耗，则选择在本地执行；而卸载至边缘云服务器时的时延可以表示为：

其中，C_k表示无线链路容量,λ_k表示链路负载，C_MEC表示光纤链路容量,H表示无线链路数；若卸载至边缘云服务器的时延高于本地处理时延，则选择在本地执行；

若多个边缘云服务器均满足时延能耗条件，选取离用户接受位置最近的ONU-MPP所连接的服务器作为协作节点。

5.根据权利要求1所述的一种面向边缘云卸载的节能方法，其特征在于：在步骤S5中，所述EDBA算法的具体过程为：

S51：OLT接受到ONU-MPP发送的REPORT信令帧，提取其中的FiWi时隙请求与MEC卸载时隙长度，为ONU-MPP制定时隙，并通过GATE帧进行广播；

S52：在从OLT接收到GATE消息之后，给定任务位置的相应ONU-MPP首先为自身制定MEC卸载时隙，卸载时隙的长度表示为：

其中，是下周期边缘云缓冲区积压，表示所有STA发送的PS-POLL帧中卸载业务时隙请求总和，T_VEC为VEC帧持续时间；

S53：再通过范围中所有设备的请求，为其分配时隙；并通过BEACON将设备下周期的活跃时隙的起始时间与协作节点信息发送给设备；

S54：ONU-MPP发送完BEACON帧之后，通过REORT帧向OLT发送请求与卸载时隙长度。