[发明专利]基于边缘计算的影视资源部署和调度方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于边缘计算的影视资源部署和调度方法，应用于影视资源分发系统，该系统包括远程内容中心、多个基站以及多个边缘服务器，所述远程内容中心为云服务器，用于存储多种影视资源；所述多个基站用于接收用户请求，其中每个基站连接一个边缘服务器；所述多个边缘服务器负责流行影视资源的存储和基站用户需求的感知及计算；各个基站下进行缓存影视资源共享的边缘服务器组成协同缓存域。通过在边缘服务器中设计影视资源部署和调度策略，为用户提供低延迟的本地化影视资源服务。

技术领域

本申请属于边缘计算技术领域，尤其涉及一种基于边缘计算的影视资源部署和调度方法及系统。

背景技术

随着具有低延迟和高传输特性的5G网络的普及，大量的对延迟敏感的移动终端服务如虚拟现实、智能家居以及影视点播等得到了极大的发展。这些新型的移动终端服务需要极强的计算操作，会产生很高的能量消耗。为了解决这个挑战，移动终端需要把用户请求的任务卸载到远程数据中心，这被称为云计算。

此外，传统影视系统在传输环节由于不能根据用户网络带宽给予用户最合适的视频码率，普遍存在视频播放不流畅、视频播放画面不优质等问题，造成用户体验度不高。内容分发网络CDN从技术上能解决这一问题，但由于目前CDN存在着存储空间不足的弊端，其模型还不能满足业务量的不断变化的需求。通过CDN结合云计算技术可以将网络资源、网络存储以及网络计算等通过网络服务器实现统一的共享和调度，因而云计算成为解决CDN现存弊端的关键有效技术方案之一。

虽然云计算可以为移动终端用户提供几乎无限的资源服务，但是移动终端用户所请求的任务可能会经历到远程数据中心的长距离传输和拥塞传输，这将造成更高的服务延迟。由于目前大多数的终端服务都对延迟极其敏感，因此，云计算不能总是满足终端用户的需求。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于边缘计算的影视资源部署和调度方法和系统，通过引入边缘计算，设计合理的影视资源部署和调度策略，为用户提供低延迟的本地化影视资源服务。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于边缘计算的影视资源部署和调度方法，应用于影视资源分发系统，该系统包括远程内容中心、多个基站以及多个边缘服务器，所述远程内容中心为云服务器，用于存储多种影视资源；所述多个基站用于接收用户请求，其中每个基站连接一个边缘服务器；所述多个边缘服务器负责流行影视资源的存储和基站用户需求的感知及计算；各个基站下进行缓存影视资源共享的边缘服务器组成协同缓存域；

所述基于边缘计算的影视资源部署和调度方法包括以下步骤：

(1)在协同缓存域内各个边缘服务器中部署缓存影视资源，具体包括以下子步骤：

(1-1)、将影视资源网站中的预定数量的评分靠前的影视资源，确定为初始缓存影视资源集，定义影视资源i在协同缓存域内的缓存价值为其中C_i为影视资源网站中用户对影视资源i的平均评分，C为影视资源网站中影视资源的满分评分，N_i为协同缓存域内用户对影视资源i的观看次数，N_t为协同缓存域内用户对所有所看影视资源的观看次数；将初始缓存影视资源集中影视资源按照缓存价值进行降序排序，得到缓存影视资源集为：A＝{(f₁，V₁)，(f₂，V₂)...(f_N，V_N)}，初始化上述A中每个影视的副本数为1；

(1-2)、选择缓存价值最高和最低的影视f₁和f_N，如果V₁＞2V_N，则f₁的副本数d₁增加1，用f₁的副本代替f_N，并将f_N从缓存影视资源集A中删除；