[发明专利]基于多业务的边缘计算节点集合的负载优化方法及装置

说明书

本发明实施例提供了一种基于多业务的边缘计算节点集合的负载优化方法及装置，所述方法包括：获取边缘计算节点集合中的各个边缘计算节点的负载信息；若所述边缘计算节点集合不符合预设的终止条件，根据所述各个边缘计算节点的负载信息，基于差分进化多目标算法，对所述边缘计算节点集合进行双方向的搜索操作和基于控制量的选择操作，得到差分进化后的边缘计算节点集合，对所述差分进化后的边缘计算节点集合进行负载均衡操作。本发明实施例提供的方法，结合边缘计算和差分进化多目标算法，计算边缘计算节点集合中各个边缘计算节点的流量负载值和计算负载值，据此有效地优化了边缘计算节点集合的负载均衡度，并降低了网络整体的平均时延。

技术领域

本发明涉及边缘计算技术领域，尤其涉及一种基于多业务的边缘计算节点集合的负载优化方法及装置。

背景技术

电力网络是现代社会必不可少的基础设施，也是国家发展的能源支撑，无论是工业制造、社会生产还是人们的日常生活，均离不开电能的供应。在部署大量的传统传感设施之外，引入多种智能化的监控、巡视和巡检方式，如无人机巡检、机器人巡检、视频监控等，形成了复杂的多业务接入场景，以实现对变电站的高效全方位的智能化的管理与维护。变电站业务场景作为电力通信网多业务接入场景之一，显示了现有电力通信网多业务接入场景的复杂，其中由于大量专有网络的构建，组网结构变得越来越复杂，会导致资源的大量浪费。边缘计算作为云计算的扩展，通过充分利用网络边缘多余的计算、存储和网络服务能力，优化云计算中消耗核心网络大量带宽与能耗、时延较高的问题，在不需要复杂组网结构的同时，高效地应对大数据量和多样的通信处理需求，实现统一安全的接入。对于多业务接入终端场景而言，边缘计算能利用本地计算资源，合理分配给多业务，同时能实现业务终端安全可信接入，弥补覆盖范围有限和资源有限的缺陷，满足其统一接入需求，实现多业务的高效协同处理。

在接入边缘计算时，主要面临着以下问题：一、由于终端可能在不同区域的分布密度不同，若通过信号强度决定终端的接入，则容易出现边缘计算节点负载不均现象。部分的边缘计算节点提供的服务受到有限的带宽资源和计算资源的限制，无法满足不同业务的通信需求和处理需求。二、移动多业务终端由于位置改变需要不断连接到不同的边缘计算节点。导致一些边缘计算节点的监测数据量突然变大，从而加剧了边缘计算节点集合不均衡的负载情况。边缘计算节点集合中的部分边缘计算节点的资源紧张和部分资源浪费，造成资源利用率不高问题。如何妥善的解决上述问题，就成为了业界亟待解决的课题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于多业务的边缘计算节点集合的负载优化方法及装置。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于多业务的边缘计算节点集合的负载优化方法，包括：

获取边缘计算节点集合中的各个边缘计算节点的负载信息；

若所述边缘计算节点集合不符合预设的终止条件，根据所述各个边缘计算节点的负载信息，基于差分进化多目标算法，对所述边缘计算节点集合进行双方向的搜索操作和基于控制量的选择操作，得到差分进化后的边缘计算节点集合，对所述差分进化后的边缘计算节点集合进行负载均衡操作。

进一步地，所述获取边缘计算节点集合中的各个边缘计算节点的负载信息，包括：

根据所述边缘计算节点的总信道带宽、信噪比、传输功率、信道增益和噪声功率中的任一者或多者，计算出边缘计算节点的数据接收率；

根据与所述边缘计算节点相关的业务的到达数量概率和平均数据量，计算出所述边缘计算节点的数据到达率；

根据所述边缘计算节点的所述数据到达率和所述数据接收率，分析出所述边缘计算节点的流量负载值。

进一步地，所述获取边缘计算节点集合中的各个边缘计算节点的负载信息，还包括：

根据所述边缘计算节点的数据接收率和所述业务的平均计算量，计算出所述边缘计算节点的需求算力；