[发明专利]云边协同网络资源平滑迁移与重构方法及系统

权利要求书

1.一种云边协同网络资源平滑迁移与重构方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：读取云边协同网络拓扑信息，对所述云边协同网络的参数进行初始化；

步骤S2：根据用户请求生成一组连接请求集合；

步骤S3：对所述连接请求集合中的任意一个连接请求进行处理，直至完成对所有连接请求的处理；其中对任意一个连接请求进行处理的方法为：先判断用户请求的本地区域是否具有足够的计算资源，若有，则用户请求被发送到本地区域内边缘计算服务器进行处理，若否，继续判断相邻区域内服务器是否具有足够计算资源处理用户请求，若有，把用户请求迁移到与本地区域内的同一交换机上的其他区域边缘计算服务器上，若否，则将用户请求通过交换机发送到云端服务器上进行数据处理；分别计算从用户请求到边缘计算服务器的多条候选路径的路径传输时延和数据处理时延的总和，将时延最低的路径作为工作路径；对所述工作路径进行频谱资源分配后，对处理用户请求的边缘计算服务器的计算资源进行实时更新；

步骤S4：计算用户请求的平均路径传输时延和平均数据处理时延。

2.根据权利要求1所述的云边协同网络资源平滑迁移与重构方法，其特征在于：在所述云边协同网络中，配置网络的拓扑信息、网络连接状态、用户请求数、边缘计算服务器的数目、基站和交换机的数目。

3.根据权利要求1所述的云边协同网络资源平滑迁移与重构方法，其特征在于：计算从用户请求到边缘计算服务器的多条候选路径的路径传输时延和数据处理时延的总和方法为：分别计算多条路径的路径传输时延和数据处理时延，再计算路径传输时延和数据处理时延的总和。

4.根据权利要求3所述的云边协同网络资源平滑迁移与重构方法，其特征在于：计算多条路径的路径传输时延和数据处理时延的方法为：根据公式TRD＝Weight_k/c计算多条路径的路径传输时延，其中Weight_k表示第k条工作路径的路径长度，c表示光纤传输速率；根据公式COD＝r_u/TR_i计算多条路径的数据处理时延，其中r_u表示用户请求u所需的计算资源，TR_i表示节点i的计算资源总和。

5.根据权利要求1所述的云边协同网络资源平滑迁移与重构方法，其特征在于：对所述工作路径进行频谱资源分配的方法为：根据频谱一致性和频谱连续性的约束条件对所述工作路径进行频谱资源分配。

6.根据权利要求1所述的云边协同网络资源平滑迁移与重构方法，其特征在于：对处理用户请求的边缘计算服务器的计算资源进行实时更新后，记录成功建立连接请求数，更新云边协同网络状态。

7.根据权利要求6所述的云边协同网络资源平滑迁移与重构方法，其特征在于：更新云边协同网络状态时，对工作路径占用的频谱资源进行资源释放；同时，对处理用户请求的边缘计算服务器的计算资源进行释放；最后，将连接请求建立的工作路径进行信息清除。

8.根据权利要求1所述的云边协同网络资源平滑迁移与重构方法，其特征在于：计算用户请求的平均路径传输时延和平均数据处理时延的方法为：根据公式计算用户请求的平均路径传输时延aveTRD，其中sucConReq表示成功建立连接请求的数目；根据公式计算用户请求的平均路径传输时延aveCOD，其中sucConReq表示成功建立连接请求的数目。

9.根据权利要求1所述的云边协同网络资源平滑迁移与重构方法，其特征在于：所述步骤S4完成后，继续对所述云边协同网络的状态进行监控。

10.一种云边协同网络资源平滑迁移与重构系统，其特征在于，包括：

云边协同网络初始化模块，用于读取云边协同网络拓扑信息，对所述云边协同网络的参数进行初始化；

连接请求生成模块，用于根据用户请求生成一组连接请求集合；

连接请求处理模块，用于对所述连接请求集合中的任意一个连接请求进行处理，直至完成对所有连接请求的处理；其中对任意一个连接请求进行处理的方法为：先判断用户请求的本地区域是否具有足够的计算资源，若有，则用户请求被发送到本地区域内边缘计算服务器进行处理，若否，继续判断相邻区域内服务器是否具有足够计算资源处理用户请求，若有，把用户请求迁移到与本地区域内的同一交换机上的其他区域边缘计算服务器上，若否，则将用户请求通过交换机发送到云端服务器上进行数据处理；分别计算从用户请求到边缘计算服务器的多条候选路径的路径传输时延和数据处理时延的总和，将时延最低的路径作为工作路径；对所述工作路径进行频谱资源分配后，对处理用户请求的边缘计算服务器的计算资源进行实时更新；

计算模块，用于计算用户请求的平均路径传输时延和平均数据处理时延。