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专利号: 2020109587933
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于移动边缘计算的服务器资源配置方法,其特征在于,包括以下步骤:

101、将区域内的所有基站放入集合A,对A中基站进行初始配置,获得初始中心点集合U={ai}及相应的基站聚类集合{Ci},并根据目标函数计算目标值R,初始化变量j=0,k=0;

102、根据初始配置,令R'=R,R”=R,其中,R'表示中心点偏移更新指标,R”表示随机序列更新指标;

103、令当前的中心点数量I=|U|;

104、如果R”<R',令R'=R”,j=0,更新中心点集合U={ai}及相应的基站聚类集合{Ci},跳转到步骤105,否则,跳转到步骤105;

105、j=j+1,如果j<J,其中,J为中心点更新迭代终止容限,对U中每一个中心点ai,在其邻近的λ个基站中随机选取一个作为新的中心点,替换ai,令k=0,跳转到步骤106;否则,跳转到步骤110;

106、k=k+1,如果k≤K,其中,K为基站随机序列更新迭代终止容限,对所有基站进行随机排列,产生随机序列s,跳转到步骤107;否则,跳转到步骤104;

107、根据接入时延和服务器负载约束条件,依次将序列s中的基站划分至距其最近的中心点聚类集合;

108、如果序列s中所有基站均已完成划分,视为有效划分,根据目标函数计算目标值R,跳转到步骤109;否则,跳转到步骤106;

109、如果R≤R”,令R”=R,k=0,更新中心点集合U={ai}及相应的基站聚类集合{Ci},跳转到步骤106;否则,跳转到步骤106;

110、如果I满足最小服务器数量约束条件,将U中的聚类中心随机删除一个,令j=0,跳转到步骤103;否则,输出中心点集合U={ai}及相应的基站聚类集合{Ci},算法结束;

所述步骤101和108的目标函数如公式(3)所示:R=ε·α+(1‑ε)(β+γ)                      (3)公式(3)中,ε表示均衡性因子,且0≤ε≤1,α、β、γ表示服务器数量因子、接入时延因子,以及服务器负载因子,分别如公式(4)、(5)、(6)所示;

其中,I表示中心点数量,其等价于配置的服务器数量,N表示配置服务器的数量上限,其值等于基站总数,ti表示第i个服务器的接入时延,τ表示服务器的平均接入时延,li表示第i个服务器的负载量,η表示服务器的平均负载量。

2.根据权利要求1所述的一种基于移动边缘计算的服务器资源配置方法,其特征在于,所述步骤101对A中基站进行初始配置的步骤包括:

1)根据基站的坐标位置,计算集合A中每个基站的邻域密度,初始化变量i=1;

2)将A中密度最大的基站作为中心点,记为ai,将其放入中心点集合U;

3)根据与ai的间距从小到大的顺序,依次将A中满足接入时延与服务器负载约束条件的基站移入聚类Ci;

4)如果 i=i+1,跳转到步骤2;否则,将中心点集合U={ai}及相应的基站聚类集合{Ci}作为初始解。

3.根据权利要求1所述的一种基于移动边缘计算的服务器资源配置方法,其特征在于,所述步骤107的接入时延和服务器负载约束条件如公式(1)、(2)所示:Ti,n≤Tmax                           (1)li≤Lmax                            (2)公式(1)中,Ti,n表示第i个中心点ai与第n个基站点bn之间的时延,该时延由两点之间的距离决定,Tmax表示允许的最大接入时延;

公式(2)中,li表示第i个服务器的负载量,Lmax表示每个服务器的最大负载上限。

4.根据权利要求1所述的一种基于移动边缘计算的服务器资源配置方法,其特征在于,所述步骤110的最小服务器数量约束条件如公式(7)所示:公式(7)中,Imin表示配置服务器的最小数量,其值为区域内的基站总负载量Ltotal与每个服务器的最大负载上限Lmax相除并向上取整。