[发明专利]一种基于博弈论的多服务器协作资源分配方法

权利要求书

1.一种基于博弈论的多服务器协作资源分配方法，其特征在于，包括：

S1.构建多个边缘服务器协作的系统模型，系统模型中的边缘服务器作为迁移者或协作者；

S2.构建迁移者成本模型、协作者成本模型和收益模型；

S3.通过步骤S2构建的三个模型，构建买方的最大化收益模型和卖方的最大化收益模型；

S4.基于买方的最大化收益模型，利用拉格朗日乘数法和KKT条件计算迁移者的最佳迁移策略；

S5.根据卖方的最大化收益模型和最佳迁移策略，得到协作者向迁移者支付报价的最优动态报价策略；

S6.判断最佳迁移策略与最优动态报价策略是否满足斯坦克尔伯格均衡，若是，则实现最优的计算资源分配。

2.根据权利要求1所述的一种基于博弈论的多服务器协作资源分配方法，其特征在于，系统模型中的每个边缘服务器到达的计算任务量表示为：

A_i(t)＝a_i(t)+c_i(t)；

其中，A_i(t)表示第i个边缘服务器到达的计算任务量，且表示第i个边缘服务器到达的最大任务量，a_i(t)表示第i个边缘服务器自身能处理的任务量，c_i(t)表示第i个边缘服务器迁移给其他服务器处理的任务量。

3.根据权利要求2所述的一种基于博弈论的多服务器协作资源分配方法，其特征在于，每个MEC服务器均有CPU处理频率限制，记为K_i(t)，当A_i(t)＞K_i(t)时，MEC服务器i作为迁移者，迁移者的总计算任务量为：

其中，表示MEC服务器i可以将无法处理的任务迁移给同属于一个局域网下的其他任何一个MEC服务器，c_i0(t)表示MEC服务器i迁移给远程云服务器RC的任务。

4.根据权利要求3所述的一种基于博弈论的多服务器协作资源分配方法，其特征在于，当A_j(t)＜K_j(t)时，MEC服务器j作为协作者，协作者的总计算任务量为：

此时，P_j(t)是MEC服务器j需要处理的总任务，表示MEC服务器j接收的迁移任务。

5.根据权利要求1所述的一种基于博弈论的多服务器协作资源分配方法，其特征在于，迁移者成本模型中的开销总和表示为：

C^m_cost(t)＝α(T^m_cp(t)+T^m_qe(t)+1·T^mg(t)+1·T^bl(t))+β(E^m_cp(t)+E^m_mg(t))；

其中，T^m_cp(t)为迁移者计算时延，T^c_cp为协作者计算时延，T^mg(t)为迁移时延，T^bl(t)为回程链路时延，E^m_cp(t)为迁移者计算能耗，E^m_mg(t)为迁移者迁移能耗，α为服务器处理任务所需的单位时间成本，β为服务器处理任务所需的单位能耗成本。

6.根据权利要求5所述的一种基于博弈论的多服务器协作资源分配方法，其特征在于，通过迁移者成本模型和收益模型构建买方的最大化收益模型，其买方最大化收益问题表示为：

其中，C^m_cost(t)为迁移者成本模型中的开销总和，v_ij(t)表示收益模型，即迁移者向协作者购买计算任务所支付的费用成本。