CN112995276B - 一种协作空间通信方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种协作空间通信方法及装置，所述方法包括：基于终端设备的位置分布将服务器集划分为至少一个服务器组，所述服务器组包括至少一个移动边缘计算服务器，根据历史请求信息的传输延时确定所述移动边缘计算服务器所对应的存储层，基于所述服务器集的分组结果和所述移动边缘计算服务器所对应的存储层，确定用于处理所接收到的信息请求的移动边缘计算服务器。通过本申请实施例，能够降低网络中信息的传输延时。

Description

一种协作空间通信方法及装置

技术领域

本发明通信技术领域，尤其涉及一种协作空间通信方法及装置。

背景技术

随着互联网的发展，智能终端设备数量和网络信息传输流量得到大幅度地增长，在此之下，如何提高网络的吞吐量，降低信息的传输时延，以满足用户对超高清视频、超低时延等更高的网络需求，是目前亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请期望提供一种协作空间通信方法及装置，既能够有效降低网络信息的传输时延，又能够保证信息内容的丰富度。

第一方面，本申请的技术方案的实现过程如下所述：

本申请提供一种协作空间通信方法，所述方法包括：

基于终端设备的位置分布将服务器集划分为至少一个服务器组，所述服务器组包括至少一个移动边缘计算服务器；

根据历史请求信息的传输延时确定所述移动边缘计算服务器所对应的存储层；

基于所述服务器集的分组结果和所述移动边缘计算服务器所对应的存储层，确定用于处理所接收到的信息请求的移动边缘计算服务器。

上述通信方法中，所述基于终端设备的位置分布将将服务器集划分为至少一个服务器组，包括：

基于所述终端设备的位置分布获取至少一个聚类中心；

根据移动边缘计算服务器和所述聚类中心的相似度将移动边缘计算服务器划分到至少一个服务器组内。

上述通信方法中，所述基于终端设备的位置分布获取至少一个聚类中心，包括：

获取所述服务器集的分组数，并根据分组数确定至少一个初始聚类中心；

基于所述终端设备的位置分布和所述至少一个初始聚类中心确定所述终端设备隶属于每个聚类的隶属度；

基于所述隶属度确定所述至少一个聚类中心。

上述通信方法中，所述根据历史请求信息的传输延时确定所述移动边缘计算服务器所对应的存储层之后，所述方法还包括：

获取每个移动边缘计算服务器的区域范围流行度的分析结果；

根据所述分析结果向所述每个移动边缘计算服务器对应的存储层存储信息。

上述通信方法中，所述根据历史请求信息的传输延时确定所述移动边缘计算服务器所对应的存储层，包括：

调整所述移动边缘计算服务器的存储空间的分层比例，并计算所述分层比例对应的终端设备请求信息的传输延时；

根据所述历史请求信息的传输延时最小值对应的分层比例，确定所述移动边缘计算服务器所对应的存储层。

上述通信方法中，所述根据历史请求信息的传输延时确定所述移动边缘计算服务器所对应的存储层之前，所述方法还包括：

将所述移动边缘计算服务器的存储空间分划为本地存储层、组内协作存储层和网络协作存储层。

上述通信方法中，所述基于所述服务器集的分组结果和所述移动边缘计算服务器所对应的存储层，确定用于处理所接收到的信息请求的移动边缘计算服务器，包括：

接收信息请求，确定第一移动边缘计算服务器中是否存储所述信息请求所对应的信息，所述第一移动边缘计算服务器为与所述信息请求对应的终端设备直接连接的移动边缘计算服务器；

若所述第一移动边缘计算服务器中存储了所述信息请求所对应的信息，则确定用于处理所述信息请求的移动边缘计算服务器为所述第一移动边缘计算服务器；

若所述第一移动边缘计算服务器中未存储所述信息请求所对应的信息，则将所述终端设备请求转发至所述终端设备所属的第一服务器组内的第二移动边缘计算服务器。

上述通信方法中，所述若所述第一移动边缘计算服务器中未存储所述信息请求所对应的信息，则将所述终端设备请求转发至所述终端设备所属的第一服务器组内的第二移动边缘计算服务器之后，所述方法还包括：

若所述第二移动边缘计算服务器未存储所述信息请求所对应的信息，则将所述终端设备请求转发给第二服务器组内的移动边缘计算服务器。

上述通信方法中，所述基于终端设备的位置分布将服务器集划分为至少一个服务器组，所述服务器组包括至少一个移动边缘计算服务器之后，所述方法还包括：

基于终端设备请求信息的传输延时和/或移动边缘计算服务器存储的信息类别调整所述服务器集的分组数，以减小所述终端设备请求信息的传输延时，和/或增加所述移动边缘计算服务器的存储信息的类别。

第二方面，本申请还提供一种协作空间通信装置，所述通信装置包括：

分组模块，用于基于终端设备的位置分布将服务器集划分为至少一个服务器组，所述服务器组包括至少一个移动边缘计算服务器；

分层模块，用于根据历史请求信息的传输延时确定所述移动边缘计算服务器所对应的存储层；

确定模块，用于基于所述服务器集的分组结果和所述移动边缘计算服务器所对应的存储层，确定用于处理所接收到的信息请求的移动边缘计算服务器。

上述通信装置中，

所述分组模块，具体用于基于所述终端设备的位置分布获取至少一个聚类中心，根据移动边缘计算服务器和所述聚类中心的相似度将移动边缘计算服务器划分到至少一个服务器组内。

上述通信装置中，所述分组模块，具体用于获取所述服务器集的分组数，并根据分组数确定至少一个初始聚类中心，基于所述终端设备的位置分布和所述至少一个初始聚类中心确定所述终端设备隶属于每个聚类的隶属度，并基于所述隶属度确定所述至少一个聚类中心。

上述通信装置中，所述通信装置还包括：

信息存储模块，用于获取每个移动边缘计算服务器的区域范围流行度的分析结果，并根据所述分析结果存储所述每个移动边缘计算服务器对应的存储信息。

上述通信装置中，所述分层模块，具体用于调整所述移动边缘计算服务器的存储空间的分层比例，并计算所述分层比例对应的终端设备请求信息的传输延时，根据所述历史请求信息的传输延时最小值对应的分层比例，确定所述移动边缘计算所属的存储层。

上述通信装置中，所述分层模块，具体用于将所述移动边缘计算服务器的存储空间划分为本地存储层、组内协作存储层和网络协作存储层。

上述通信装置中，所述通信装置还包括：

消息接收模块，用于接收所述终端设备发送的信息请求；

所述确定模块，具体用于确定第一移动边缘计算服务器中是否存储所述信息请求所对应的信息，所述第一移动边缘计算服务器为与所述信息请求对应的终端设备直接连接的移动边缘计算服务器，若与所述第一移动边缘计算服务器中存储了所述信息请求所对应的信息，则确定用于处理所述信息请求的移动边缘计算服务器为所述第一移动边缘计算服务器，若所述第一移动边缘计算服务器中未存储所述请求所对应的信息，则将所述终端设备请求转发至所述终端设备所属的第一服务器组内的第二移动边缘计算服务器。

上述通信装置中，所述确定模块，具体用于若所述第二移动边缘计算服务器未存储所述信息请求所对应的信息，则将所述终端设备请求转发给第二服务器组内的移动边缘计算服务器。

上述通信装置中，所述通信装置还包括：

调整模块，用于基于终端设备请求信息的传输延时和/或移动边缘计算服务器存储的信息类别调整所述服务器集的分组数，以减小所述终端设备请求信息的传输延时，和/或增加所述移动边缘计算服务器的存储信息的类别。

本申请提供一种协作空间通信方法及装置，包括基于终端设备的位置分布将服务器集划分为至少一个服务器组，所述服务器组包括至少一个移动边缘计算服务器；根据历史请求信息的传输延时确定所述移动边缘计算服务器所对应的存储层；基于所述服务器集的分组结果和所述移动边缘计算服务器所对应的存储层，确定用于处理所接收到的信息请求的移动边缘计算服务器。如此，能够实现在高数据流量下的信息分发，提高网络吞吐量，降低网络拥塞和信息传输时延，并能够保证内容提供方的信息丰富度。

附图说明

图1为本申请移动边缘计算系统的示意图；

图2为本申请实施例提供的协作空间通信方法的一种可选流程示意图；

图3为本申请实施例提供的协作空间通信方法的一种分组流程示意图；

图4为本申请实施例提供的协作空间通信方法的一种具体流程示意图；

图5为本申请实施例使用的参数选择示意图；

图6为本申请实施例提供的一种协作空间通信方法的传输延时随分组数变化时各方案对比示意图；

图7为本申请实施例提供的一种协作空间通信方法的内容多样性随分组数变化时各方案对比示意图；

图8为本申请实施例提供的协作空间通信装置的一种具体实施示意图；

图9为本申请实施例提供的协作空间通信装置的硬件组成结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

随着互联网的发展，智能终端设备数量大幅度增加，而随之带来的是视频传输流量的迅猛增长。Cisco就此预测移动数据流量预计在未来十年将增长500倍，其中移动视频流量在移动数据流量中拥有更高的增长幅度，同时与第四代移动通信技术(4G)相比，第五代移动通信技术(5G)所面对的是1000倍的网络容量和不到1毫秒的网络延迟，以此充分满足用户对超高清视频、超低时延等更高的网络需求，如何有效解决这些问题是一个巨大的挑战。

并且，各种移动设备的新兴应用导致移动通信数据流量在过去几年中增长显著，如物联网(IoT，Internet of Things)、车联网(IoV，Internet of Vehicles)、电子医疗、机对机(M2M，Machine to Machine)通信和虚拟/增强现实等，这些都对通信网络提出了更高的网络吞吐量和更严格的网络延迟需求。

移动云计算的思想是将移动设备的一些计算转移到云服务器上，当用户进行内容请求时，需要从远端的服务器通过移动网络将请求内容传递给用户，如果用户数量急剧增加，用户对远端服务器的请求会随着用户的数量的增加呈爆炸式增长。然而由于服务器的处理能力是有限的，因此远端服务器对用户的请求可能不能及时响应；另外，移动网络的带宽通常也是有限的，特别是核心网络，在用户请求的高峰期，很容易导致网络带宽紧张，从而产生网络拥塞的现象。

当不同用户请求相同的内容时，云服务器会通过整个移动网络重复地进行传输，这势必会造成资源的浪费和网络的拥塞。齐普夫定律指出，用户的请求遵循二八定律，即百分之八十用户的请求都集中在百分之二十的流行的内容上。基于此，移动边缘计算(MEC，Mobile Edge Computing)被提出，在传统的边缘网络中，边缘设备不提供计算和存储能力，仅仅作为移动接入点，移动边缘计算技术通过将云服务器放置边缘网络设备中，以服务器靠近用户的方式提供计算和存储能力，移动云计算和移动边缘计算的结构如图1所示。

本申请针对一个具有密集网络的协作空间，终端设备和MEC服务器在整个空间中随机分布，当移动边缘计算服务器位置较为分散和终端设备分布不均匀时，如何提高移动边缘计算服务器之间的协作能力以实现整个通信系统的高性能运作是亟需解决的技术问题。

下面结合附图及具体实施例对本申请作进一步详细的说明。

图2示出了本申请一实施例提供的协作空间通信方法的一种可选流程示意图，以下将根据各个步骤进行说明。

步骤S101，基于终端设备的位置分布将服务器集划分为至少一个服务器组，所述服务器组包括至少一个移动边缘计算服务器。

在一些实施例中，协作空间通信装置能够确定服务区域，并获取服务区域内的移动边缘计算服务器集(也可以称为服务器集)，移动边缘计算服务器集中包括至少一个移动边缘计算服务器；其中，服务区域可以是预先设定的区域，比如一座城区，也可以是通信装置在地图上根据终端设备的数量确定的服务区域，比如移动边缘计算服务器获取与其连接的终端设备的位置信息和时间信息，分析在一段时间内或在固定时间点的终端设备的数量，从而将所连接的终端设备的数量大于阈值的移动边缘计算服务器构成一个服务器集，服务器集的覆盖区域即是服务区域，不局限于此。在确定终端设备的数量和所连接的终端设备的数量大于阈值的移动边缘计算服务器之后，通信装置也可以将与该移动边缘服务器相近(相近可以是物理距离最接近的一个服务器，也可以是最接近的N个服务器，N可以预先设定)且未过载的移动边缘计算服务器加入上述服务器集；其中，移动边缘计算服务器的负载可以根据该移动边缘计算服务器从终端设备或/和从其他移动边缘计算服务器处接收的终端设备信息请求数，和终端设备信息请求的(平均)服务时间共同决定，若移动边缘计算服务器的负载处于预设范围内，则表示移动边缘计算服务器未过载。此外，通信装置也可以根据信息请求量确定服务区域，与上述所述类似，通信装置可以将信息请求量大于阈值的移动边缘计算服务器构成一个服务器集。

在此实施例中，基于终端设备的位置分布将服务器集划分为至少一个服务器组可以包括基于终端设备的位置分布获取至少一个聚类中心，并根据移动边缘计算服务器和所述聚类中心的相似度将移动边缘计算服务器划分到至少一个组内。具体地，如图3所示，本申请的分组策略包括：

步骤S201，获取所述服务器集的分组数，并根据分组数确定至少一个初始聚类中心。

步骤S202，基于所述终端设备的位置分布和所述至少一个初始聚类中心确定所述终端设备隶属于每个聚类的隶属度。

步骤S203，基于所述隶属度确定所述至少一个聚类中心。

步骤S204，根据移动边缘计算服务器和所述聚类中心的相似度将移动边缘计算服务器划分到至少一个服务器组内。

针对步骤S201，初始聚类中心的数量可以和分组数相同，初始聚类中心可以是服务区域内随机选定的位置点，可以按照接收到的信息请求量从多到少将移动边缘计算服务器降序排序，选取前N(N与分组数相同)个移动边缘计算服务器作为初始聚类中心；也可以在保持初始聚类中心之间距离不小于一定阈值的前提下，选取N(N与分组数相同)个位置点，不局限于此，其他确定初始聚类中心的方法都能被应用于此。

针对步骤S202，通信装置在确定至少一个初始聚类中心之后，获取服务区域内终端设备的位置分布，并计算终端设备与每个初始聚类中心之间的距离，基于终端设备与每个初始聚类中心之间的距离确定终端设备隶属于每个聚类的隶属度；其中，隶属度能够表征终端设备隶属于每个聚类的概率。在一实施例中，可以先分别计算终端设备到某一选定的初始聚类中心的距离与终端设备到每一初始聚类中心的距离的比值，该比值越小，代表相比于另一初始聚类中心，选定的初始聚类中心与终端设备之间的相关度越大，在获取所有比值之后，所有比值之和的倒数即为终端设备与选定的初始聚类中心的隶属度。

针对步骤S203，在获取到隶属度之后，将隶属度作为终端设备到初始聚类中心的距离的权重，并在保证所有终端设备到所有初始聚类中心的距离之和最小的前提下，确定新的聚类中心，对于新的聚类中心，聚类中心的数量可以与分组数相同，也可以与分组数不同，例如，在新获取的聚类中心中，若存在多个聚类中心彼此之间的距离均小于一定阈值，则将此多个聚类中心合并为一个聚类中心；可选地，可以将多个聚类中心的均值作为合并后的聚类中心，分组数也会随着聚类中心数的改变而与之对应的变化。

针对步骤S204，在获取到新的聚类中心之后，通信装置根据移动边缘计算服务器和所述聚类中心的相似度将移动边缘计算服务器划分到至少一个服务器组内。在一实施例中，相似度可以是移动边缘计算服务器与聚类中心的距离，基于距离的大小，将移动边缘计算服务器划分到与其距离最近的聚类中心所属的组中。在另一实施例中，可以按照接收到的信息请求的数量或所连接的终端设备的数量将移动边缘计算服务器降序排序，从多到少选择一定比例的移动边缘计算服务器作为高负荷的移动边缘计算服务器，在对移动边缘计算服务器划分时，同一服务器组内可以避免包含多个或一定数量的高负荷的移动边缘计算服务器。可选地，也可以将接收到的信息请求数或连接的终端设备数大于第一预定阈值的移动边缘计算服务器作为高负荷的移动边缘计算服务器，将接收到的信息请求数或连接的终端设备数小于第二预定阈值的移动边缘计算服务器作为低负荷的移动边缘计算服务器。

在一实施例中，通信装置可以将移动边缘计算服务器与聚类中心的距离小于一定阈值的移动边缘计算服务器划分到聚类中心所对应的服务器组内，同一移动边缘计算服务器可以只隶属于一个服务器组，也可以隶属于多个服务器组，例如，可以将低负荷的移动边缘计算服务器划分到多个服务器组内，以充分利用该移动边缘计算服务器的存储资源和计算资源。

在一实施例中，通信装置可以将更新后的聚类中心或/和分组数作为步骤S201中的初始聚类中心或/和分组数，重复步骤S201至S203，直至更新后的聚类中心相比于初始聚类中心不再变动，或在一定范围内变动，再执行后续步骤S204。

在一实施例中，移动边缘计算服务器中存在存储空间，存储空间储存终端设备请求所对应的信息，信息具有类别标签，比如，对于视频资源，类别标签可以是科普、美食、音乐等等。在对移动边缘计算服务器分组的时候，可以基于移动边缘计算服务器中存储的信息的类别进行分组，可选地，通信装置在根据移动边缘计算服务器和所述聚类中心的相似度将移动边缘计算服务器划分到至少一个服务器组内的时候，先将相似度最大的移动边缘计算服务器划分到服务器组内，再基于相似度和移动边缘计算服务器所存储的信息之间的类别重合度选择合适的移动边缘计算服务器加入服务器组内，其中，在满足服务器组内单一且固定的信息需求时，可将重合度设置的大一些，在满足服务器组内多样性的信息需求时，可将重合度设置的小一些。

在一实施例中，通信装置可以基于终端设备请求信息的传输延时和/或移动边缘计算服务器存储的信息类别调整所述服务器集的分组数，以减小所述终端设备请求信息的传输延时，和/或增加所述移动边缘计算服务器的存储信息的类别。可选地，通信装置能够从1开始递增的增加分组数，以分别计算不同分组数条件下的终端设备请求信息的传输延时或移动边缘计算服务器存储的信息类别，以减小请求信息的传输延时，或在满足服务器组内单一且固定的信息需求时，减少存储信息的类别，或在满足服务器组内多样性的信息需求时，增加存储信息的类别，在具体实施过程，可根据具体情况选择以何种方式调整服务器集的分组数。

步骤S102，根据历史请求信息的传输延时确定所述移动边缘计算服务器所对应的存储层。

在此实施例中，移动边缘计算服务器的存储空间可分为多个存储层，以协作存储终端设备请求所对应的信息。可选地，通信装置将所述移动边缘计算服务器的缓存存储空间分为本地存储层、组内协作存储层和网络协作存储层。

通信装置能够获取每个移动边缘计算服务器的区域范围流行度的分析结果，根据所述分析结果向所述每个移动边缘计算服务器对应的存储层存储信息。其中，本地存储层用于存储高等排名的信息，即移动边缘计算服务器中按流行度正序排名中数量为第一阈值的信息，例如，移动边缘计算服务器接收到100个信息，信息按照流行度从大到小排序，第一阈值定义为10，即取正序排序中前10个信息存储在本地存储层；组内协作存储层用于存储服务器组内中间排名的信息，即服务器组内除高等排名的信息外按流行度正序排名中数量为第二阈值的信息，例如，假设服务器组内存在100个信息，除去移动边缘计算服务器的本地存储层已存储的30个信息，对于未存储的70个信息，按照流行度从大到小排序，第二阈值定义为50，即取正序排序中前50个信息存储在组内协作存储层；网络协作缓存层用于存储区域内其他排名的信息。

具体地，移动边缘计算服务器分析与其连接的终端设备发送的信息中高流行度的信息，并将其存储在移动边缘计算服务器所对应的本地存储层中，其中，获取到的高流行度的信息所需存储空间的大小可以与本地存储层的存储空间大小相同，高流行度的信息可以是一个信息，也可以是多个信息，高流行度信息可以是终端设备信息请求中流行度排名最高的一部分信息；对于中间排名的信息，通信装置将服务器组内接收到的信息请求所对应的信息按照服务器组内流行度进行降序排序，去掉已存储在服务器组内移动边缘计算服务器本地存储层中的信息，再将服务器组内移动边缘计算服务器按照所连接的终端设备量或所接收的信息请求量降序排序，依次在服务器组内移动边缘计算服务器中存储排序的信息，直到组内协作存储层被填满，或信息已被全部存储在移动边缘计算服务器中；对于区域内或网络中尚未被存储的信息，将其依次存储在网络协作存储层中。可选地，对于中间排名或其他排名的信息，可以优先存储在接收到信息对应的信息请求的移动边缘计算服务器的组内协作存储层或网络协作存储层中。可选地，对于中间排名或其他排名的信息，获取信息所属的类别，从而优先存储在与所属类别相关度最高/低的移动边缘计算服务器的组内协作存储层或网络协作存储层中，其中，所属类别相关度最高可以是移动边缘计算服务器中存储的与所属类别对应的信息的数量最多/少。在一实施例中，流行度可以是移动边缘计算服务器或服务器组内移动边缘计算服务器或网络内移动边缘计算服务器从终端设备接收到的某一信息请求的数量，或占所有信息请求的比例。

在一实施例中，通信装置在向移动边缘计算服务器的存储层存入信息时，会检查将信息存入该存储层时，移动边缘计算服务器是否会过载，其中，负载可以由移动边缘计算服务器接收的每项信息所对应的终端设备信息请求下载数与每项信息的平均服务时间计算得出，可选地，负载也可以包含通过移动边缘计算服务器处理转发的每项信息所对应的信息请求数与每项信息的平均服务时间计算得出的结果。当负载大于一定阈值时，通信装置不在此移动边缘计算服务器中存储信息。

在一实施例中，通信装置可以基于历史信息请求或历史一段时间内的请求信息计算流行度和负载。

在实际应用中，通信装置处理信息请求可以分为四个场景：终端设备首先向本地移动边缘计算服务器发出请求，若本地服务器可以处理该请求则将本地服务器存储的请求信息发送给终端设备，这对应于场景一，场景一的传输延时记为T1；若本地服务器无法处理信息请求或本地服务器已过载，则本地服务器将信息请求转发给所属服务器组内移动边缘计算服务器服务器，若所属服务器组内的服务器可以处理该信息请求，则所属服务器组内服务器将存储的请求信息发送给本地服务器，本地服务器将请求信息发给终端设备，这对应于场景二，场景二的传输延时记为T2；否则，将请求转发到区域内或网络内其他服务器，若区域内或网络内服务器可以处理该请求，则将存储的请求信息发送给终端设备，这对应于场景三，场景三的传输延时记为T3；否则，本地服务器将信息请求转发到云服务器，云服务器将存储的请求信息发送给终端设备，这对应于场景四，场景四的传输延时记为T4。本申请的目的之一在于降低所有场景下信息的平均传输延时，而移动边缘计算服务器的存储空间的分层比例能够影响传输延时，所以通信装置将跟据历史请求信息的传输延时确定所述移动边缘计算服务器所对应的存储层。

在此实施例中，通信装置能够调整所述移动边缘计算服务器的存储空间的分层比例，并计算所述分层比例对应的终端设备请求信息的传输延时，并根据所述历史请求信息的传输延时最小值对应的分层比例，确定所述移动边缘计算所属所对应的存储层。可选地，通信装置能够获取一段时间内的历史信息请求和信息请求所对应的信息，调整本地存储层所占存储空间的比例，组内协作存储层所占存储空间的比例和网络协作存储层所占存储空间的比例，以计算在当前分配比例下的历史信息请求的传输延时，当传输延时在所有情况下具有最小值或传输延时小于一定阈值时确定当前比例为移动边缘计算服务器存储空间的分配比例，其中，每个移动边缘计算服务器存储空间的分配比例可以相同，也可以不同，不同分配比例下信息的存储方式也随分配比例而变化。可选地，在保证分配给本地存储层、组内协作存储层、网络协作存储层的存储空间总和保持一定的前提下，按照固定比例逐步增加本地存储层所占存储空间的比例。

在一实施例中，通信装置也可以依据移动边缘计算服务器中所存储信息的类别数确定分层比例，满足服务器组内单一且固定的信息需求时，保持较少的存储信息的类别数，在满足服务器组内多样性的信息需求时，保持较多存储信息的类别数。可选地，通信装置在确定分层比例时，信息的传输延时和信息的类别数可以被同时考虑，例如，可以在保证信息的传输延时不超过一定值的前提下，增加移动边缘计算服务器中存储信息的类别数。

在此实施例中，通信装置在确定分层比例和向移动边缘计算服务器存储信息时，需满足以下条件：在移动边缘计算服务器中存储的信息所需的存储空间应不超过服务器的总空间限制；网络中信息的传输延时应不超过一个上限值；通信装置分配给移动边缘计算服务器的总负载应不超过其处理能力；如果信息需存储在区域内的移动边缘计算服务器中，则应存储在至少一个移动边缘计算服务器中；如何信息并未存储在某一移动边缘计算服务器中，则不将此信息对应的信息请求定位到该服务器。

步骤S103，基于所述服务器集的分组结果和所述移动边缘计算服务器所对应的存储层，确定用于处理所接收到的信息请求的移动边缘计算服务器。

在执行S101和步骤S102之后，区域内的移动边缘计算服务器已经被分组完成，移动边缘计算服务器的存储空间中已存储有终端设备信息请求所对应的信息，通信装置能够基于服务器集的分组结果和移动边缘计算服务器所对应的存储层，确定用于处理所接收到的信息请求的移动边缘计算服务器。可选地，如图4所示：

步骤S301，通信装置接收终端设备的信息请求，执行步骤S302。

步骤S302，确定第一移动边缘计算服务器中是否存储所述信息请求所对应的信息，若存储有所述信息请求所对应的信息，执行步骤S303；若未存储有所述信息请求所对应的信息，执行步骤S304。其中，所述第一移动边缘计算服务器为与所述信息请求对应的终端设备直接连接的移动边缘计算服务器。

步骤S303，确定用于处理所述信息请求的移动边缘计算服务器为所述第一移动边缘计算服务器，结束。

步骤S304，将所述终端设备请求转发至所述终端设备所属的第一服务器组内的第二移动边缘计算服务器，执行步骤S305。

步骤S305，确定第二移动边缘计算服务器中是否存储所述信息请求所对应的信息，若存储有所述信息请求所对应的信息，执行步骤S306；若未存储有所述信息请求所对应的信息，执行步骤S307。

步骤S306，确定用于处理所述信息请求的移动边缘计算服务器为所述第二移动边缘计算服务器，结束。

步骤S307，将所述终端设备请求转发给第二服务器组内的移动边缘计算服务器，其中，第二服务器组是除第一服务器组外的其他服务器组，执行步骤S308。

步骤S308，确定第二服务器组中是否存储所述信息请求所对应的信息，若存储有所述信息请求所对应的信息，执行步骤S309；若未存储有所述信息请求所对应的信息，执行步骤S310。

步骤309，确定用于处理所述信息请求的移动边缘计算服务器为第二服务器组中的第三移动边缘计算服务器，结束。

步骤310，第一移动边缘计算服务器将信息请求转发给云服务器，结束。

在一实施例中，通信装置在确定用于处理所接收到的信息请求的移动边缘计算服务器的时候，判断所确定的移动边缘计算服务器是否过载或超出服务器的处理能力，若所确定的移动边缘计算服务器已过载或超出处理能力，则重新确定新的移动边缘计算服务器。

本申请提供一种协作空间通信方法及装置，包括基于终端设备的位置分布将服务器集划分为至少一个服务器组，所述服务器组包括至少一个移动边缘计算服务器；根据历史请求信息的传输延时确定所述移动边缘计算服务器所对应的存储层；基于所述服务器集的分组结果和所述移动边缘计算服务器所对应的存储层，确定用于处理所接收到的信息请求的移动边缘计算服务器。如此，能够实现在高数据流量下的信息分发，提高网络吞吐量，降低网络拥塞和信息传输时延，并能够保证内容提供方的信息丰富度。

在下面的实施方式中，将上述的协作空间通信方法中分组数对信息的传输延时和信息的类别的影响作具体的说明。

假设选定区域范围内的基站数为100，每个基站都配备有一个移动边缘计算服务器，区域范围内的终端设备数为1000，请求信息数为1000，所有请求信息具有相同的存储大小，移动边缘计算服务器的存储空间大小与6个信息的存储空间大小相同，移动边缘计算服务器的处理能力为每秒100，在此条件下，探讨分组数不同的情况下对通信装置的平均信息传输延时的影响和对信息类别多样性的影响，具体参数如图5所示。

分组数对信息的传输延时的影响如图6所示，其中，GLCC表示本申请提出的分组分层策略，GCC表示分组策略，LCC表示分层策略，由图6可以看出，相比分组策略和分层策略，本申请的分组分层策略随着分组数的增加，信息的传输延时具有明显的降低。

分组数对内容多样性的影响如图7所示，可以看出，分组策略随着分组数的增加，移动边缘计算服务器的内容多样性会明显地下降，而本申请的协作空间通信方法能够有效抑制内容多样性的降低。综合图6和图7可以看出，本申请提出的协作空间通信方法既能够有效降低信息的传输延时，又能够最大的保留内容多样性，以满足多样的终端设备信息请求。

本申请涉及一种协作空间通信方法，解决了移动边缘计算服务器位置布置分散导致内容传输延迟的缺陷，实现了协作空间的通信传输，在减少了分簇数导致对内容传输延迟的影响。

如图8所示，本申请还提供一种协作空间通信装置，用于执行上文所述的协作空间通信方法。所述协作空间通信装置包括分组模块110、分层模块120和确定模块130。

分组模块110，用于基于终端设备的位置分布将服务器集划分为至少一个服务器组，所述服务器组包括至少一个移动边缘计算服务器。所述分组模块110具体用于基于终端设备的位置分布获取至少一个聚类中心，根据移动边缘计算服务器和所述聚类中心的相似度将移动边缘计算服务器划分到至少一个服务器组内，其中，分组模块110具体用于获取所述服务器集的分组数，并根据分组数确定至少一个初始聚类中心，基于所述终端设备的位置分布和所述至少一个初始聚类中心确定所述终端设备隶属于每个聚类的隶属度，并基于所述隶属度确定所述至少一个聚类中心。

在一实施例中，分组模块110在对移动边缘计算服务器分组的时候，可以基于移动边缘计算服务器中存储的信息的类别进行分组，可选地，分组模块110能够根据移动边缘计算服务器和所述聚类中心的相似度将移动边缘计算服务器划分到至少一个服务器组内的时候，先将相似度最大的移动边缘计算服务器划分到服务器组内，再基于相似度和移动边缘计算服务器所存储的信息之间的类别重合度选择合适的移动边缘计算服务器加入服务器组内。

分层模块120，用于根据历史请求信息的传输延时确定所述移动边缘计算服务器所对应的存储层。所述分层模块120具体用于调整所述移动边缘计算服务器的存储空间的分层比例，并计算所述分层比例对应的终端设备请求信息的传输延时，根据所述历史请求信息的传输延时最小值对应的分层比例，确定所述移动边缘计算所属的存储层。所述分层模块120具体用于将所述移动边缘计算服务器的存储空间划分为本地存储层、组内协作存储层和网络协作存储层。

在一实施例中，分层模块120能够获取信息所属的类别，从而优先存储在与所属类别相关度最高/低的移动边缘计算服务器的组内协作存储层或网络协作存储层中。

确定模块130，用于基于所述服务器集的分组结果和所述移动边缘计算服务器所对应的存储层，确定用于处理所接收到的信息请求的移动边缘计算服务器。

在一实施例中，确定模块130还用于基于历史信息请求或历史一段时间内的请求信息确定移动边缘计算服务器的流行度和负载。

协作空间通信装置还包括信息存储模块140，用于获取每个移动边缘计算服务器的区域范围流行度的分析结果，并根据所述分析结果存储所述每个移动边缘计算服务器对应的存储信息。

协作空间通信装置还包括消息接收模块150，用于接收所述终端设备发送的信息请求。

所述确定模块130具体用于确定第一移动边缘计算服务器中是否存储所述信息请求所对应的信息，所述第一移动边缘计算服务器为与所述信息请求对应的终端设备直接连接的移动边缘服务器，若与所述第一移动边缘计算服务器中存储了所述信息请求所对应的信息，则确定用于处理所述信息请求的移动边缘计算服务器为所述第一移动边缘计算服务器，若所述第一移动边缘计算服务器中未存储所述请求所对应的信息，则将所述终端设备请求转发至所述终端设备所属的第一服务器组内的第二移动边缘计算服务器；若所述第二移动边缘计算服务器未存储所述信息请求所对应的信息，则将所述终端设备请求转发给第二服务器组内的移动边缘计算服务器。

协作空间通信装置还包括调整模块160，用于基于终端设备请求信息的传输延时和/或移动边缘计算服务器存储的信息类别调整所述服务器集的分组数，以减小所述终端设备请求信息的传输延时，和/或增加所述移动边缘计算服务器的存储信息的类别。

协作空间通信装置还包括区域选取模块170，用于确定服务区域，并获取服务区域内的移动边缘计算服务器集。

本申请提供一种协作空间通信方法及装置，包括基于终端设备的位置分布将服务器集划分为至少一个服务器组，所述服务器组包括至少一个移动边缘计算服务器；根据历史请求信息的传输延时确定所述移动边缘计算服务器所对应的存储层；基于所述服务器集的分组结果和所述移动边缘计算服务器所对应的存储层，确定用于处理所接收到的信息请求的移动边缘计算服务器。如此，能够实现在高数据流量下的信息分发，提高网络吞吐量，降低网络拥塞和信息传输时延，并能够保证内容提供方的信息丰富度。

图9为本申请实施例提供的协作空间通信装置，协作空间通信装置400包括：至少一个处理器401、存储器402和至少一个网络接口404。协作空间通信装置400中的各个组件通过总线系统405耦合在一起。可理解，总线系统405用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统405除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图9中将各种总线都标为总线系统405。

可以理解，存储器402可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是ROM、可编程只读存储器(ProgrammableRead-Only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory，EEPROM)、磁性随机存取存储器(Ferromagnetic Random AccessMemory，FRAM)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RandomAccess Memory，SRAM)、同步静态随机存取存储器(Synchronous Static Random AccessMemory，SSRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous Dynamic Random Access Memory，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random AccessMemory，DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced Synchronous DynamicRandom Access Memory，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(SyncLink DynamicRandom Access Memory，SLDRAM)、直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RandomAccess Memory，DRRAM)。本申请实施例描述的存储器402旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

本申请实施例中的存储器402用于存储各种类型的数据以支持装置400的操作。这些数据的示例包括：用于在协作空间通信装置400上操作的任何计算机程序，如应用程序4022。实现本申请实施例方法的程序可以包含在应用程序4022中。

上述本申请实施例揭示的方法可以应用于处理器401中，或者由处理器401实现。处理器401可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器401中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器401可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)，或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器401可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤，可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中，该存储介质位于存储器402，处理器401读取存储器402中的信息，结合其硬件完成前述方法的步骤。

在示例性实施例中，协作空间通信装置400可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、DSP、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，PLD)、复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable LogicDevice，CPLD)、FPGA、通用处理器、控制器、MCU、MPU、或其他电子元件实现，用于执行前述方法。

本申请实施例还提供了一种存储介质，用于存储计算机程序。

可选的，该存储介质可应用于本申请实施例中的终端设备，并且该计算机程序使得计算机执行本申请实施例的各个方法中的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、装置(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种协作空间通信方法，其特征在于，所述方法包括：

基于终端设备的位置分布将服务器集划分为至少一个服务器组，所述服务器组包括至少一个移动边缘计算服务器；

根据历史请求信息的传输延时确定所述移动边缘计算服务器所对应的存储层；

基于所述服务器集的分组结果和所述移动边缘计算服务器所对应的存储层，确定用于处理所接收到的信息请求的移动边缘计算服务器；其中，

所述基于终端设备的位置分布将服务器集划分为至少一个服务器组包括：

基于所述终端设备的位置分布获取至少一个聚类中心，分组数随着所述聚类中心的数量调整而对应变化；

根据移动边缘计算服务器和所述聚类中心的距离，或者根据移动边缘计算服务器的负荷，将移动边缘计算服务器划分到至少一个服务器组内。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于终端设备的位置分布获取至少一个聚类中心，包括：

获取所述服务器集的分组数，并根据分组数确定至少一个初始聚类中心；

基于所述终端设备的位置分布和所述至少一个初始聚类中心确定所述终端设备隶属于每个聚类的隶属度；

基于所述隶属度确定所述至少一个聚类中心。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据历史请求信息的传输延时确定所述移动边缘计算服务器所对应的存储层之后，所述方法还包括：

获取每个移动边缘计算服务器的区域范围流行度的分析结果；

根据所述分析结果向所述每个移动边缘计算服务器对应的存储层存储信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据历史请求信息的传输延时确定所述移动边缘计算服务器所对应的存储层，包括：

调整所述移动边缘计算服务器的存储空间的分层比例，并计算所述分层比例对应的终端设备请求信息的传输延时；

根据所述历史请求信息的传输延时最小值对应的分层比例，确定所述移动边缘计算服务器所对应的存储层。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据历史请求信息的传输延时确定所述移动边缘计算服务器所对应的存储层之前，所述方法还包括：

将所述移动边缘计算服务器的存储空间划分为本地存储层、组内协作存储层和网络协作存储层。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述服务器集的分组结果和所述移动边缘计算服务器所对应的存储层，确定用于处理所接收到的信息请求的移动边缘计算服务器，包括：

接收信息请求，确定第一移动边缘计算服务器中是否存储所述信息请求所对应的信息，所述第一移动边缘计算服务器为与所述信息请求对应的终端设备直接连接的移动边缘计算服务器；

若所述第一移动边缘计算服务器中存储了所述信息请求所对应的信息，则确定用于处理所述信息请求的移动边缘计算服务器为所述第一移动边缘计算服务器；

若所述第一移动边缘计算服务器中未存储所述信息请求所对应的信息，则将所述终端设备请求转发至所述终端设备所属的第一服务器组内的第二移动边缘计算服务器。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述若所述第一移动边缘计算服务器中未存储所述信息请求所对应的信息，则将所述终端设备请求转发至所述终端设备所属的第一服务器组内的第二移动边缘计算服务器之后，所述方法还包括：

若所述第二移动边缘计算服务器未存储所述信息请求所对应的信息，则将所述终端设备请求转发给第二服务器组内的移动边缘计算服务器。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于终端设备的位置分布将服务器集划分为至少一个服务器组，所述服务器组包括至少一个移动边缘计算服务器之后，所述方法还包括：

基于终端设备请求信息的传输延时和/或移动边缘计算服务器存储的信息类别调整所述服务器集的分组数，以减小所述终端设备请求信息的传输延时，和/或增加所述移动边缘计算服务器的存储信息的类别。

9.一种协作空间通信装置，其特征在于，所述通信装置包括：

分组模块，用于基于终端设备的位置分布将服务器集划分为至少一个服务器组，所述服务器组包括至少一个移动边缘计算服务器；所述分组模块具体用于基于所述终端设备的位置分布获取至少一个聚类中心，分组数随着所述聚类中心的数量调整而对应变化，根据移动边缘计算服务器和所述聚类中心的距离，或者根据移动边缘计算服务器的负荷，将移动边缘计算服务器划分到至少一个服务器组内；

分层模块，用于根据历史请求信息的传输延时确定所述移动边缘计算服务器所对应的存储层；

确定模块，用于基于所述服务器集的分组结果和所述移动边缘计算服务器所对应的存储层，确定用于处理所接收到的信息请求的移动边缘计算服务器。

10.根据权利要求9所述的通信装置，其特征在于，

所述分组模块，具体用于获取所述服务器集的分组数，并根据分组数确定至少一个初始聚类中心，基于所述终端设备的位置分布和所述至少一个初始聚类中心确定所述终端设备隶属于每个聚类的隶属度，并基于所述隶属度确定所述至少一个聚类中心。

11.根据权利要求9所述的通信装置，其特征在于，所述通信装置还包括：

信息存储模块，用于获取每个移动边缘计算服务器的区域范围流行度的分析结果，并根据所述分析结果存储所述每个移动边缘计算服务器对应的存储层的信息。

12.根据权利要求9所述的通信装置，其特征在于，

所述分层模块，具体用于调整所述移动边缘计算服务器的存储空间的分层比例，并计算所述分层比例对应的终端设备请求信息的传输延时，根据所述历史请求信息的传输延时最小值对应的分层比例，确定所述移动边缘计算所属的存储层。

13.根据权利要求12所述的通信装置，其特征在于，

所述分层模块，具体用于将所述移动边缘计算服务器的存储空间划分为本地存储层、组内协作存储层和网络协作存储层。

14.根据权利要求9所述的通信装置，其特征在于，所述通信装置还包括：

消息接收模块，用于接收所述终端设备发送的信息请求；

所述确定模块，具体用于确定第一移动边缘计算服务器中是否存储所述信息请求所对应的信息，所述第一移动边缘计算服务器为与所述信息请求对应的终端设备直接连接的移动边缘计算服务器；

若与所述第一移动边缘计算服务器中存储了所述信息请求所对应的信息，则确定用于处理所述信息请求的移动边缘计算服务器为所述第一移动边缘计算服务器，若所述第一移动边缘计算服务器中未存储所述请求所对应的信息，则将所述终端设备请求转发至所述终端设备所属的第一服务器组内的第二移动边缘计算服务器。

15.根据权利要求14所述的通信装置，其特征在于，

所述确定模块，具体用于若所述第二移动边缘计算服务器未存储所述信息请求所对应的信息，则将所述终端设备请求转发给第二服务器组内的移动边缘计算服务器。

16.根据权利要求9所述的通信装置，其特征在于，所述通信装置还包括：

调整模块，用于基于终端设备请求信息的传输延时和/或移动边缘计算服务器存储的信息类别调整所述服务器集的分组数，以减小所述终端设备请求信息的传输延时，和/或增加所述移动边缘计算服务器的存储信息的类别。

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