[发明专利]一种面向边缘云卸载的节能方法

说明书

本发明涉及一种面向边缘云卸载的节能方法，属于光无线通信技术领域，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。本发明避免了为执行卸载数据导致网络能耗效率低下以及较高的时延，考虑节点传输卸载数据的能耗成本以及用户接受数据与协作节点的位置偏移来选择协作节点，在保证降低网络能耗的同时优化时延。

技术领域

本发明属于光无线通信技术领域，涉及一种面向边缘云卸载的节能方法。

背景技术

随着5G移动网络的出现和智能设备的快速发展，预计各种各样的以机器为中心的实时应用程序正出现在我们生活的各个角落。为释放其全部潜力，需要具有超可靠，超响应和智能网络连接的低延迟通信。为了满足上述要求，边缘云增强FiWi网络已成为当下研究的重点。目前边缘云增强FiWi网络的节能机制通常是以无线终端的能耗最优为出发点的，导致将业务卸载至云端网络节点的能耗无法保证。并且鉴于用户的移动性，当被选择协作节点与用户接受位置较远，下行结果接受将花费较多时延，使得相对于本地处理卸载至云端的业务响应时延较高。因此，在边缘云增强FiWi网络中研究保证网络能耗与业务响应时延的前提下选择协作节点变得非常必要。

预计在2020年通信网络能耗占比将达到20％，其中接入网占网络总能耗的70％以上。由于通信网络中超过70％能耗由接入网产生，因此，提高光无线接入网络的能耗效率，是目前亟待解决的问题。“Chowdhury M,Maier M.Collaborative Computing forAdvanced Tactile Internet Human-to-Robot(H2R)Communications in IntegratedFiWi Multirobot Infrastructures[J].Internet of Things Journal,IEEE,2017,4(6):2142-2158.”通过比较在中心云、边缘云和相邻机器三种不同协作方式下无线终端的能量成本和时延性能，制定出终端设备能耗最优的卸载路径。但是所提出方法的能耗分析目标仅针对于无线终端，未将不同方式对网络造成的负担考虑进去。“Ke Zhang,Yuming Gao,Supeng Leng et al.Energy-Efficient Offloading for Mobile Edge Computing in 5GHeterogeneous Networks[J].IEEE ACCESS,2016，30(16):132-140.”综合考虑了优化卸载和无线资源分配，以在延迟约束下获得最小的卸载系统能量消耗。但该方法中卸载系统能耗仅包括任务计算和文件传输的能量成本，并没有考虑节点能耗。M.Chowdhury在“Context-Aware Task Migration for HART-Centric Collaboration over FiWi BasedTactile Internet Infrastructures[J].IEEE Transactions on Parallel andDistributed Systems,2018,PP(99):1-14.”提出了一种基于位置感知的卸载策略，以接受距离为依据选择协作节点以及云代理之间迁移卸载业务，但该方法并没有考虑迁移对设备传输功率的要求。

因此，在卸载决策制定过程中以网络能耗是否得到优化以及接受位置偏移为依据选择协作节点，面向FiWi数据与MEC数据差异性建立带宽分配算法减少节点活跃时间，能有效提高整个边缘云增强FiWi网络的能耗效率的同时保证时延。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种面向边缘云卸载的节能方法，能有效解决由于卸载数据传输导致网络节点能耗效率低下以及接受时延无法保证的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：