[发明专利]一种计算迁移方法和装置

说明书

本发明公开了一种计算迁移方法和装置，方法包括：以用户迁移决策、用户带宽资源分配、用户计算资源分配、用户缓存决策为变量，以所有用户的用户效益最大化为优化目标构建全局效益函数；对全局效益函数进行变量替换，将全局效益函数变换为凸函数；通过交替方向乘子法将凸函数分解为多个子函数；对子函数进行分布式计算，得到全局最优解；根据全局最优解确定计算迁移方案。本发明解决了目前的研究通常是以离散的方式分配带宽资源和计算资源，得到的优化结果无疑很难达到全局最优的技术问题。此外，本发明通过交替方向乘子法将优化函数分解成若干子函数，从而可以使用分布式的方法解决，相比起中心式算法，具有良好的扩展性。

技术领域

本发明涉及计算迁移技术领域，尤其涉及一种计算迁移方法和装置。

背景技术

随着软件技术的快速发展，大量计算密集型应用涌现出来，像人脸识别、语音识别等，此外这些应用通常也是延迟敏感型的。但是由于移动设备的体积限制，它们的电池容量、计算能力都是极其有限的，这意味着局部执行这些应用会带来很大延迟，甚至根本不能实现。

计算迁移是一个很有前景的技术，通过使用边缘服务器丰富的计算能力能够解决计算密集型应用的执行问题。但是随着用户产生的数据越来越多，无线网络也越来越拥塞。而非正交多址接入技术和内容缓存技术的出现无疑能够极大地减轻网络的拥塞。非正交多址接入技术通过复用同一个信道可以充分利用带宽资源，改善频谱效率。而内容缓存通过缓存受欢迎的数据，避免对同一数据的重复传输下载，可以减少网络上的数据量。

因此，现如今，关于计算迁移的研究，需要考虑带宽资源和计算资源的分配。但是目前的研究通常是以离散的方式分配这些资源，得到的优化结果无疑很难达到全局最优。

此外，大多数研究是以中心化的方式求解的，当用户数量增多时，这些算法的性能会下降得很快。

发明内容

本发明提供了一种计算迁移方法和装置，用于解决目前的研究通常是以离散的方式分配带宽资源和计算资源，得到的优化结果无疑很难达到全局最优的技术问题。

本发明提供的一种计算迁移方法，涉及宏基站、与所述宏基站连接的多个非正交多址接入聚簇和边缘服务器；每个所述非正交多址接入聚簇具有一个路边单元和与所述路边单元连接的多个用户；所述方法包括：

以用户迁移决策、用户带宽资源分配、用户计算资源分配、用户缓存决策为变量，以所有所述用户的用户效益最大化为优化目标构建全局效益函数；

对所述全局效益函数进行变量替换，将所述全局效益函数变换为凸函数；

通过交替方向乘子法将所述凸函数分解为多个子函数；

对所述子函数进行分布式计算，得到全局最优解；

根据所述全局最优解确定计算迁移方案。

可选地，所述用户效益包括通信效益；所述通信效益具体通过以下公式计

算得到：

其中，为权重系数，为用户i_j的通信效益；为所述用户i_j的迁移决策；为通信取得的收益；为所述用户i_j被分配到的带宽资源；为带宽的单价；为租用带宽的成本。

可选地，所述用户效益还包括边缘计算效益；所述边缘计算效益具体通过以下公式计算得到：

其中，为权重系数，为所述用户i_j的边缘计算效益；为本地执行所述用户i_j的任务的时间；为所述边缘服务器执行所述用户i_j的任务的时间；为边缘计算收益；为计算资源单价；为给所述用户i_j分配的计算资源；为边缘计算成本。