[发明专利]边缘计算网络中兼顾优先级与公平性的数据协同传输方法

摘要

本发明公开了一种边缘计算网络中兼顾优先级与公平性的数据协同传输方法，该方法综合考虑数据流的传输时间限制、无线信道的通信质量、系统的带宽限制以及数据流的优先级，以满足数据流的时间限制为目标，为低通信质量的节点寻找最佳中转节点，为高优先级的数据流分配尽可能多的带宽，为低优先级的数据流预留带宽，协同多个边缘计算节点，确保数据流的优先级与公平性。该方法能提高数据传输的成功率、系统的吞吐量，并能降低系统能耗与传输时延。本发明方法为边缘计算网络中的终端节点向边缘计算服务器发送数据提供了新的传输方法和具体方案。使用本发明所提方法，系统在吞吐量、传输成功率、平均时延和能耗等方面均有明显优势。

主权项

1.一种边缘计算网络中兼顾优先级与公平性的数据协同传输方法，所述的计算机网络中有N个节点与边缘服务器通信，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：步骤1，针对所述N个节点，判断每个节点与边缘服务器通信时是否需要中转节点，将通信时需要中转节点的节点形成集合Nr，执行步骤2，其余节点形成集合Nu，执行步骤3；步骤2，对于Nr中的任意一个节点i，计算节点i与Nu中每一个节点的积分值Sum(i,j)：Sum(i,j)＝λS*S(j)‑λD*D(j)‑λDN*DN(i,j)‑λE*E(j)     式1其中，j是Nu中的任意一个节点，S(j)、DN(i,j)和E(j)分别是节点j的存储容量、j与节点i之间的距离，j的自身的能耗，D(j)是节点j的数据总量大小，λS、λD、λDN和λE均是影响因子值，λS、λD、λDN和λE的取值范围均在0到1之间；选取Nu中积分值最高的一个节点作为节点i的中转节点，执行步骤3；步骤3，按照式2计算Nr中的每一个节点i或Nu中的每一个节点j中第k个数据流的优先级pik：其中，L_i为节点i或节点j的位置重要性，为节点i或节点j的第k个数据流的截止时间，T_now为节点i或节点j的第k个数据流的当前时间，β_l和β_t均是影响因子值，取值范围均在0到1之间；步骤4，按照式3计算Nr中的每一个节点i或Nu中的每一个节点j中第k个数据流的传输速率rik，rik＝αpikDik      式3其中，α为分配因子，pik为每一个节点i的数据流的优先级，Dik为每一个节点j的数据流大小；步骤5，对于节点i或节点j中的所有数据流，按照数据流的优先级进行降序排序以形成发送队列，然后节点i或节点j按照发送队列对排序后的数据流以步骤4计算的传输速率发送数据。