CN113055937B - 一种资源调整方法和资源调整装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信技术领域，提供一种资源调整方法和资源调整装置，以解决当用户终端数量变化引发资源需求量改变时，业务响应不及时和资源利用率低的问题。其中，资源调整方法包括：在第一时刻，获取移动边缘计算MEC节点的当前系统容量和资源占用容量；在第一时刻，计算从第一时刻至第二时刻，与移动边缘计算MEC节点连接的终端的变化量；根据当前系统容量、资源占用容量和变化量确定资源调整量；根据资源调整量对所述MEC节点的系统容量进行调整。这样，业务系统的扩缩容控制器可以根据用户终端数量的变化量提前对MEC节点的系统容量进行调整，保证终端服务响应的及时性和服务质量，同时保证MEC节点资源利用率。

Description

一种资源调整方法和资源调整装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种资源调整方法和资源调整装置。

背景技术

在移动边缘计算(Mobile Edge Compute，简称MEC)领域，MEC服务节点就近部署在接入网，通过导流设备将来自基站的数据传送至MEC节点，MEC管理平台负责各个MEC节点的资源和业务管理，图1为MEC服务部署的示意图。

为满足边缘计算业务的SLA(Service-Level Agreement，服务等级协议)的时延要求，在终端移动过程中发生基站切换时，需要将为终端服务的业务由MEC节点1切换至MEC节点2，以保证终端业务的服务质量。因为终端的迁移性引发不同MEC节点业务量的涨落变化，所以要求MEC节点的容量能够随着业务需求量的变化及时做出调整，从而在保证业务服务质量的前提下，使得系统容量与实际需求容量匹配，进而提高MEC节点资源利用率。

现有技术中，在对MEC节点进行调整时，通常是基于当前时刻MEC节点下的虚拟机的运行指标(中央处理器、内存和网络等资源利用率)以及根据预先设定的运行指标阈值，实现MEC节点下虚拟机资源的扩缩容。这样，当出现突发的用户终端数量激增的情况，尤其是重量级业务时，存在服务响应不及时和服务质量无法保证的问题。

发明内容

本发明实例提供一种资源调整方法和资源调整装置，以解决当用户终端数量变化引发资源需求量改变时，业务响应不及时和资源利用率低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种资源调整方法，包括：

在第一时刻，获取移动边缘计算MEC节点的当前系统容量和资源占用容量，所述资源占用容量为在所述第一时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端所需占用的资源量；

在所述第一时刻，计算从所述第一时刻至第二时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端的变化量；

根据所述当前系统容量、所述资源占用容量和所述变化量确定资源调整量；

根据所述资源调整量对所述MEC节点的系统容量进行调整。

第二方面，本发明实施例还提供一种资源调整装置，包括：

获取模块，用于在第一时刻，获取移动边缘计算MEC节点的当前系统容量和资源占用容量，所述资源占用容量为在所述第一时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端所需占用的资源量；

计算模块，用于在所述第一时刻，计算从所述第一时刻至第二时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端的变化量；

资源调整量确定模块，用于根据所述当前系统容量、所述资源占用容量和所述变化量确定资源调整量；

系统容量调整模块，用于根据所述资源调整量对所述MEC节点的系统容量进行调整。

本发明实施例中，在第一时刻，获取移动边缘计算MEC节点的当前系统容量和资源占用容量，所述资源占用容量为在所述第一时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端所需占用的资源量；在所述第一时刻，计算从所述第一时刻至第二时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端的变化量；根据所述当前系统容量、所述资源占用容量和所述变化量确定资源调整量；根据所述资源调整量对所述MEC节点的系统容量进行调整。这样，业务系统的扩缩容控制器可以根据用户终端数量的变化量提前对MEC节点的系统容量进行调整，保证终端服务响应的及时性和服务质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是MEC节点的服务部署的示意图；

图2是本发明实施例提供的资源调整方法的流程图之一；

图3是本发明实施例提供的资源调整方法的流程图之二；

图4是本发明实施例提供的计算MEC节点的终端流入量的示意图；

图5是本发明实施例提供的计算MEC节点的终端流出量的示意图；

图6是本发明实施例提供的扩缩容控制器的结构图；

图7是本发明实施例提供的资源调整方法的流程图之三；

图8是本发明实施例提供的资源调整装置的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图2，图2是本发明实施例提供的资源调整方法的流程图，该方法可以应用于计算机或者服务器等设备。文中以服务器为执行主体时，仅仅是为了便于理解进行的举例说明。如图2所示，包括以下步骤：

步骤201、在第一时刻，获取移动边缘计算MEC节点的当前系统容量和资源占用容量，所述资源占用容量为在所述第一时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端所需占用的资源量。

在第一时刻，每个MEC节点对应的服务器可以获取当前系统容量，即，在第一时刻的系统容量。并可以根据在第一时刻与MEC节点连接的终端数量，确定终端在第一时刻所需的资源占用量。

上述第一时刻可以是任意时刻，设第一时刻为t₀，对于边缘计算服务上承载的一项业务，边缘计算服务器服务的终端数为C_i(t₀,C₁,C₂,C₃)，其中C₁,C₂和C₃表示不同类型终端的数量，服务器可以根据终端数量和类型，按照终端量与资源的配比规则，计算出MEC节点(用S_i表示)所需的资源占用量，即资源占用容量为R_i(t₀)。

设边缘计算服务器初始系统资源容量为R_initial，则系统资源与实际需要的资源的容量偏差Bias为：Bias＝R_initial-R_i(t₀)。

步骤202、在所述第一时刻，计算从所述第一时刻至第二时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端的变化量。

在第一时刻，服务器可以预先估算从第一时刻到第二时刻时间段MEC节点新增的资源需求量或减少的资源需求量。第二时刻可以是在第一时刻之后的时刻。具体地，可以根据终端的运动参数在第一时刻预估在时间段T(即第二时刻与第一时刻之间的时间段)内，与MEC节点连接的终端的变化量，从而可以根据该变化量确定在第一时刻所需提前进行调整的MEC节点的容量。该变化量可以是增加量或减少量，根据变化量可以确定是需要进行扩容还是缩容，以及扩容或者缩容的资源调整量。

这样，在第一时刻t₀，服务器可以预估每个MEC节点对应的服务器需要提前调整的容量，记为ΔR_i0，以保证在第二时刻t₁(其中，t₁＝t₀+T，T为容量调整测算周期)到来前，系统容量满足用户终端的数量要求。

可选的，所述在所述第一时刻，计算从所述第一时刻至所述第二时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端的变化量，包括：

在所述第一时刻，根据目标小区集合内的终端的运动参数，计算从所述第一时刻至所述第二时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端的变化量；

其中，所述目标小区集合包括所述移动边缘计算MEC节点区域内的边缘小区，以及与所述移动边缘计算MEC节点区域内的小区相邻，且不属于所述移动边缘计算MEC节点区域的小区。

在该实施方式中，在第一时刻，每个MEC节点对应的服务器可以预先估算从第一时刻至第二时刻，与之连接的终端的变化量，具体可以根据在第一时刻之前或在第一时刻时，目标小区集合内的终端的历史运动轨迹、运动速率、运动方向等参数确定。

上述变化量可以包括MEC节点下的小区连接的终端的增加量和减少量，为了便于理解，也可以称为流入量和流出量。

如图4所示，以图中MEC节点2下的小区终端数预估进行说明。图中所示的O₀为MEC节点1下的次边缘小区，O₁为MEC节点1下的边缘小区，O₂为MEC节点2下的边缘小区。若需要获取MEC节点2的终端的流入变化，目标小区集合可以是所有与MEC节点2下的小区相邻的小区集合，且该小区集合中的小区为除MEC节点2之外的其他MEC节点下的小区。

这样，根据终端实时的运动参数和历史轨迹数据，结合道路位置和小区覆盖参数，从而预估终端在第二时刻的位置，即流入或流出待考察的MEC节点，保证预估准确度。

可选的，所述根据目标小区集合内的终端的运动参数，计算从所述第一时刻至所述第二时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端的变化量，包括：

获取所述目标小区集合内的终端的运动动轨迹；

在所述运动轨迹与道路路线匹配的情况下，根据所述道路路线的地图位置参数、信号覆盖参数和所述目标小区集合内的终端的运动参数，计算所述目标小区内的终端在所述第二时刻所在的位置；

根据所述位置，获取从所述第一时刻至所述第二时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端的增加量和减少量。

在该实施方式中，MEC节点对应的服务器可以获取终端在第一时刻的最近时间段的位置和与位置对应的时刻作为采样点，从而根据获取的多个采样点得到终端的历史运动轨迹。并可以判断该历史运动轨迹是否与实际道路的路线匹配，道路路线具体可以根据道路的位置参数确定。

若终端的历史运动轨迹与道路路线匹配，则可以进一步获取道路的位置参数，包括采样坐标数据、道路位置、道路长度、道路方向、各小区覆盖范围与道路位置关系等，并根据终端的运动速度，包括运动速率和方向，估算终端在第二时刻所在的位置与MEC节点覆盖的范围之间的关系，即包含或者不包含。获取每个终端在第一时刻的位置，以及在第二时刻的预估位置，则可以得到从所述第一时刻至所述第二时刻，MEC节点范围内终端的流入量和流出量，即与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端的增加量和减少量。

如图3所示，先获取待考察小区，即上述目标小区，获取目标小区内的用户终端对应的N个位置采样点，形成采样点序列。并获取道路集合并判断该道路集合中是否存在与采样点序列匹配的道路。

若存在与采样点序列匹配的道路，则可以根据道路的位置，结合用户终端在该道路的移动速率和移动方向，估算终端在第二时刻所在的位置，是否位于待考察MEC节点的范围，从而确定该终端为流入或流出。

若不存在与采样点序列匹配的道路，则可以根据用户终端的运动速率和运动方向预估用户的位置，估算终端在第二时刻所在的位置，是否位于待考察MEC节点的范围，从而确定该终端为流入或流出。

这样，根据终端的运动轨迹并结合实际道路路线，预测终端在第二时刻的位置，能够提高预测的准确度。

可选的，所述方法还包括：

在所述运动轨迹与道路路线不匹配的情况下，根据所述目标小区集合内的终端的运动参数，确定所述目标小区集合内的终端在所述第二时刻所在的位置。

在该实施方式中，在运动轨迹与道路路线不匹配的情况下，MEC节点对应的服务器可以根据终端的运动参数，计算终端在第二时刻所在的位置，即是否处于MEC节点对应的服务范围。

这样，能够提高对目标小区内的终端位置预估的准确度。

步骤203、根据所述当前系统容量、所述资源占用容量和所述变化量确定资源调整量。

在此步骤中，可以先根据当前系统容量和资源占用容量计算出偏差量；再根据上述变化量和偏差量，在第一时刻提前对资源容量进行调整，以满足在第二时刻用户终端的业务需求。

资源调整量ΔR_ix的估算是根据终端量与资源的配比模型(根据实际情况确定)，通过估算终端数的变化量来计算出资源需求的变化量。为了便于理解从第一时刻至第二时刻，MEC节点区域内的终端的流入量和流出量的计算，以下结合具体实施例进行举例说明。

一、估算从第一时刻至第二时刻，流入MEC节点的终端数

如图4所示，以图中的MEC节点2下的小区终端数进行预估说明。图中所示的O₀为MEC节点1下的次边缘小区，O₁为MEC节点1下的边缘小区，O₂为MEC节点2下的边缘小区。用户终端从O₀小区沿着图中路径1标识的线路运动，黑色点为位置采样点。图中路径2对应的黑色加粗实线为实际的道路。

1)针对MEC节点2的终端流入变化，先获取所有与MEC节点2下的小区相邻的，其他MEC节点的小区集合。

2)针对集合里的每个小区，以图中O₁为例，考虑O₁内的终端，查询出终端最近的N个位置采样点序列L(L₁，L₂，…L_N)，按照时间先后依次排列。

3)判别终端的采样点序列形成的运动轨迹与道路的匹配程度。依照业务覆盖范围内的地图数据，遍历搜索位置采样点序列形成的运动轨迹与实际道路的相似度。设定实际道路点的为集合为：C＝{R₁，R₂，…R_p}，其中p为包围采样点序列L的圆内的道路条数。R_i为第i条道路的采样点序列，

为R_i的逆序。

S_i为每个道路的位置采样点，q为采样点的个数。采样点序列与实际道路的轨迹匹配度可根据DTW(Dynamic Time Warping)、LCSS(Longest CommonSubsequence，最长公共子序列)和EDR(Edit Distance on Real sequence，编辑距离法)等轨迹相似度算法进行计算，在选择算法时，具体可以依据实际采样点的数据特征，包括定位精度，定位噪声和偏移程度进行确定。

若位置采样点序列与实际道路的轨迹匹配度大于预设值，则认为位置采样点序列与实际道路的轨迹匹配，则可以将道路记为R_match，并进一步搜索小区公共参数和地图数据，从而确定实际道路R_match和小区边缘的交点，记为点P。以图中所示为例，P＝P₁。服务器可以根据小区的位置信息和小区覆盖范围，查询P₁点周围的且与小区O₁相邻的小区(若P1点周围有多个小区，则从匹配道路R_match中获取它沿着匹配方向落在O₁的最后一个位置点的下一个位置点，取该位置点所在的小区作为与O₁相邻的小区，记为O₂)，图中为O₂。若O₂为MEC节点2下的小区，则认为该终端朝向MEC节点2运动；若O₂不为MEC节点2下的小区，则认为该终端不朝向MEC节点2运动。

根据终端的位置和与该终端的运动轨迹匹配的道路，可以估算终端在下一时刻的位置。可以通过两种方法估算：

方法一、在不考虑速率时，按照上述办法，若终端朝向MEC节点2运动，则MEC节点2的流入数量C_in加1，否则C_in不变。

方法二、在同时考虑速率时，根据终端位置采样点序列，结合采样时刻，计算出终端的平均速率

为

其中，上式中的T_s为所有采样点的累计时间，d(L_N-1，L_N)为L_N-1和L_N之间的距离。若根据上述速度

和时间T_s计算得到距离d大于最后一个位置采样点到上述交点P1的道路距离，那么，可以认为该终端将在下一个周期T内，流入MEC节点2的覆盖范围，则小区O₂的流入数量统计值C_in加1；否则，C_in保持不变。

若未匹配到与采样点序列匹配的道路数据，则可以依据终端在最后一段运动路线的运动方向

结合平均移动速率

估算出下一个周期T后终端所在的位置，

计算如下，其中

为最后一个位置点的x方向分量，

为最后一个位置点的y方向分量。

从而得到终端的位置估计信息L_e：

若计算所得L_e落在MEC节点2的小区覆盖范围内，则认为终端在下一个周期T会流入MEC节点2，流入终端数C_in加1；否则C_in不变。

按照上述步骤遍历完目标小区集合中的所有小区后，即可得到最终流入MEC节点2的终端数C_in的估算值。

二、估算从第一时刻至第二时刻，流出MEC节点的终端数

如图5所示，图5为针对MEC节点2覆盖区域内的终端流出情况的模型。

1)获得所有MEC节点2的覆盖区域的边缘小区。

2)针对每个边缘小区，以图中O₂为例，查询出O₂内的终端最近N个位置采样点序列L(L₁，L₂，…L_N)，按照时间先后依次排列。

3)获取终端的序列采样点对应的运动轨迹与道路的匹配程度。服务器依照业务覆盖范围内的地图数据，遍历搜索位置采样点序列与实际道路的匹配度。设定实际道路点的为集合为C＝{R₁，R₂，…R_p}，其中p为包围终端采样点序列L的圆内的道路条数。R_i为第i条道路的采样点序列，

为R_i的逆序。

其中，S_i为每个道路的位置采样点，q为采样点个数。

若终端采样点点序列与道路路线匹配，则将道路记为R_match。接下来，服务器搜索小区公共参数和地图数据，计算实际道路R_match与小区边缘的交点记为P，按照图中标识P＝P₁。服务器根据小区的位置信息和覆盖数据，查询P₁点周围的且与小区O₂相邻的小区O₁(若P1点周围有多个小区，则从匹配道路R_match中获取它沿着匹配方向落在O₂的最后一个位置点的下一个位置点，取该位置点所在的小区作为与O₂相邻的小区，记为O₁)。若O₁不是MEC节点2下的小区，则认为该终端远离MEC节点2运动；反之，该终端仍然在MEC节点2下。

根据终端的位置和与该终端的运动轨迹匹配的道路，可以估算终端在下一时刻的位置。可以通过两种方法估算：

方法一、在不考虑速率时，按照上述办法，若终端远离MEC节点2运动，则流出数量C_out加1，否则不变。

方法二、在考虑速率时，则可以根据终端的位置采样点序列，结合采样时刻，计算出终端的平均移动速率

为

其中，上式中的T_s为所有采样点的累计时间，d(L_N-1，L_N)为L_N-1和L_N之间的距离。若根据上述速度

和时间Ts计算得到距离d大于最后一个位置采样点到上述交点P1的道路距离，则认为该终端将在下一个T内，流出MEC节点2覆盖范围，小区O₂的流出数量统计值C_out加1；否则C_out保持不变。

4)若未匹配到相似的道路数据，则可以依据终端最后一段距离的移动方向

结合终端平均移动速率

估算出下一个时间T终端的位置，

计算如下，其中

为最后一个位置点的x方向分量，

为最后一个位置点的y方向分量。

从而得到终端的位置估计信息L_e：

若计算所得L_e落在MEC节点2的小区覆盖范围之外，则认为终端在下一个时间T会离开MEC节点2，流出终端数C_out加1；否则C_out不变；

在按照上述步骤遍历完所有MEC节点下的小区后，即可得到最终流出MEC节点2的终端数C_out的估算值。

综合上述流入和流出方向，从而估算出MEC节点2的净流入终端数ΔC为：

ΔC＝C_in-C_out

考虑不同类型终端的差别，每种类型终端单独统计，从而得到不同类型终端数的增量数据为：ΔC(ΔC₁，ΔC₂，…ΔC_M)，进一步根据终端量与资源的配比规则估算出ΔR_ix，其中i为MEC节点编号，x为时刻。

步骤204、根据所述资源调整量对所述MEC节点的系统容量进行调整。

在此步骤中，根据在上述步骤中计算得到的资源调整量，在第一时刻提前对MEC节点的系统容量进行调整，从而可以满足在第二时刻对MEC节点的系统容量的要求，也就是说，使得MEC节点在第二时刻的系统容量大于或者等于实际所需要的容量。

如图6所示，每个MEC节点对应的服务器可以包括扩缩容控制器，该控制器可以包括信息获取模块、估算分析模块和调整控制模块。

其中，信息获取模块可以用于获取并记录各MEC节点的状态信息，包括每个MEC节点的总容量，当前已使用容量；网络参数信息，包括各MEC节点服务的每个小区的经纬度，小区的覆盖范围，覆盖区域内的道路的坐标采样点数据；业务信息，包含终端标识、业务标识、终端用户的位置信息和业务使用状态等。

估算分析模块，用于根据业务用户终端数，结合业务使用情况，按照净增终端数的估算模型，估算每个MEC节点的净增终端数，并根据估算结果计算当前时刻每个MEC节点需要提前调整的容量。

调整控制模块，按照估算分析给出的容量调整结果，执行向每个MEC节点的控制策略下发，策略包括调整方向和调整量。

通过上述三个模块，服务器的扩缩容控制器可以实现提前扩容和观测修正缩容，以满足业务量随着终端数量的变化动态调整，同时保证系统资源利用率。

可选的，所述根据所述当前系统容量、所述资源占用容量和所述变化量确定资源调整量，包括：

根据所述当前系统容量和所述资源占用容量确定系统容量偏差；

在根据所述变化量确定所述移动边缘计算MEC节点需要扩容的情况下，根据所述系统容量偏差和所述变化量确定所述资源调整量；

在根据所述变化量确定所述移动边缘计算MEC节点需要缩容的情况下，根据所述系统容量偏差确定所述资源调整量。

在该实施方式中，MEC节点对应的服务器可以先计算第一时刻的系统容量偏差。并可以根据变化量估算是否需要对MEC节点进行扩容或缩容，即扩大资源容量或者缩小资源容量。

具体地，当变化量指示资源量将增加时，则需要扩容，可以基于系统容量偏差和资源变化量扩容，如变化量指示将增加一个CPU(central processing unit，中央处理器)的资源量，且系统偏差容量为负时(系统容量小于实际终端需要的容量)，则实际调整时可以同时考虑消除系统容量偏差，增加至少一个CPU的资源量。

当变化量指示终端占用的资源量将减少时，则可以缩容，可以基于系统容量偏差进行缩容，缩容时不考虑预估的资源减少量，防止预估不准确导致系统缩容引发的业务受损。具体可以根据实际系统偏差大小确定缩容的大小。如，当变化量指示将减少3个CPU，而当前系统容量比所述资源占用容量多一个CPU，则可以减少1个CPU。可以是在第一时刻进行调整，也可以在第一时刻和第二时刻之间逐渐进行调整。

这样，能够根据终端的运动数据，对所需要的资源进行预估，从而提前进行扩容和观测修正缩容，以动态适应业务量的需求。

可选的，所述在根据所述变化量确定所述移动边缘计算MEC节点需要扩容的情况下，根据所述系统容量偏差和所述变化量确定所述资源调整量，包括：

在根据所述变化量确定所述移动边缘计算MEC节点需要扩容的情况下，确定所述资源调整量为abs(n_x)*ΔR_c，其中，n_x＝Ceiling((ΔR_ix-Bias)/ΔR_c)；

其中，ΔR_c为对所述移动边缘计算MEC节点进行容量调整的单位，Bias表示所述系统容量偏差，ΔR_ix表示所述变化量。

在该实施方式中，在对MEC节点进行扩容时，资源调整量大小的计算方式按照如上公式，其中，ceiling是向上取整函数，abs是绝对值函数。可以先计算n_x的大小，并按照向上取整的方式得到n_x的值，则资源调整量为n_x的绝对值与ΔR_c的乘积，ΔR_c可以是经验值。上述公式中的ΔR_ix的计算方式可以参见上述描述，x表示时刻。在获取资源调整量后，对MEC节点按照该资源调整量进行扩容。

这样，能够根据计算获得所需要的容量值提前对MEC节点对应的服务器进行扩容，从而满足在第二时刻的业务需求。

可选的，所述在根据所述变化量确定所述移动边缘计算MEC节点需要缩容的情况下，根据所述系统容量偏差确定所述资源调整量，包括：

在根据所述变化量确定所述移动边缘计算MEC节点需要缩容的情况下，确定所述资源调整量为abs(n_x)*ΔR_c，其中，n_x＝Ceiling(-Bias/ΔR_c)；

其中，ΔR_c为对所述移动边缘计算MEC节点进行容量调整的单位，Bias表示所述系统容量偏差。

在该实施方式中，在对MEC节点进行缩容时，资源调整量的计算方式按照如上公式。可以先按照公式计算n_x的大小，并按照向上取整的方式得到n_x的值，则资源调整量为n_x的绝对值与ΔR_c的乘积。在获取资源调整量后，对MEC节点按照该资源调整量进行缩容。

当n_x＝0时，则不需要调整。

这样，在需要缩容的情况下，可以根据偏差和容量调整单位逐步进行调整，从而实现观测修正缩容，以满足在第二时刻的业务量服务需求。

为了便于理解上述实施方式中对资源占用量的计算，以下结合具体实施方式和附图7进行举例说明。如图7所示，资源占用容量计算调整过程如下：

(1)设初始状态时刻为t₀，对于边缘计算服务上承载的一项业务，边缘计算服务器S_i服务的终端数为C_i(t₀，C₁，C₂，C₃)，其中C₁，C₂和C₃表示不同类型终端的数量，每种类型的终端对应不同的资源占用，控制器根据用户数量和类型，按照终端量与资源的配比规则，计算出MEC节点S_i所需的资源占用量为R_i(t₀)。

(2)设边缘计算服务器初始系统资源为R_initial，系统资源与实际需要的资源的偏差记为：Bias＝R_initial-R_i(t₀)。

(3)在t₀时刻，服务器估算出每个MEC服务器需要提前调整的容量，记为ΔR_i0，以保证在在下一个调整时刻t₁(t₁＝t₀+T，T为容量调整测算周期)到来前，系统容量满足用户数要求。为简化和避免频繁的容量调整，控制器每次调整的容量为ΔR_c*n₀，其中ΔR_c为容量调整的基本单位，具体可以根据经验值确定。n₀的计算过程如下：

若ΔR_i0≤0，则

若ΔR_i0＞0，则

根据上述公式可以得到n₀的计算结果，n₀为整数，并可以根据n₀的值进行调整。

若n₀为0，则不调整；

若n₀＞0，则扩容abs(n₀)*ΔR_c；

若n₀＜0，则缩容abs(n₀)*ΔR_c。

(3)在t₁时刻，服务器首先获取当前MEC节点S_i的服务终端数为C_i(t₁)，并计算出该终端数对应需求的资源为R_i(t₁)。计算出实际需要调整的容量为ΔR_i＝R_i(t₁)-R_i(t₀)，将偏差值Bias更新为Bias+ΔR_c*n₀-ΔR_i，更新结果表示在t₁时刻，系统当前的资源相比实际需要的容量多出来的偏差。

(4)同理，在t₁时刻按照上述步骤(2)，估算出需要调整的容量ΔR_i1，再按步骤(2)由ΔR_i1计算出本次调整大小ΔR_c*n₁，并根据步骤(2)中的规则进行调整。

(5)按照周期T循环执行上述步骤。周期T的选取原则，即保证在时间T内，尽量降低相邻MEC节点的非相邻小区终端涌入MEC节点S_i服务范围的可能，计算相邻MEC节点的与本MEC边缘小区间隔一个小区的小区(即次边缘小区)里的用户平均移动速率为V，选取T＝L/V，其中L为MEC节点边缘小区覆盖距离，从而，在一个资源调整周期T内，仅考虑相邻小区用户变化带来的资源容量变化。

本发明实施例的资源调整方法，在第一时刻，获取移动边缘计算MEC节点的当前系统容量和资源占用容量，所述资源占用容量为在所述第一时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端所需占用的资源量；在所述第一时刻，计算从所述第一时刻至所述第二时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端的变化量；根据所述当前系统容量、所述资源占用容量和所述变化量确定资源调整量；根据所述资源调整量对所述MEC节点的系统容量进行调整。这样，业务系统的扩缩容控制器可以根据用户终端数量的变化量提前对MEC节点的系统容量进行调整，保证终端服务响应的及时性和服务质量，同时保证MEC节点资源利用率。

参见图8，图8是本发明实施例提供的资源调整装置的结构图，该资源调整装置可以应用于如服务器、计算机等设备。如图8所示，资源调整装置800包括：

获取模块801，用于在第一时刻，获取移动边缘计算MEC节点的当前系统容量和资源占用容量，所述资源占用容量为在所述第一时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端所需占用的资源量；

计算模块802，用于在所述第一时刻，计算从所述第一时刻至第二时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端的变化量；

资源调整量确定模块803，用于根据所述当前系统容量、所述资源占用容量和所述变化量确定资源调整量；

系统容量调整模块804，用于根据所述资源调整量对所述MEC节点的系统容量进行调整。

可选的，所述计算模块804具体用于：

在所述第一时刻，根据目标小区集合内的终端的运动参数，计算从所述第一时刻至所述第二时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端的变化量；

其中，所述目标小区集合包括所述移动边缘计算MEC节点区域内的边缘小区，以及与所述移动边缘计算MEC节点区域内的小区相邻，且不属于所述移动边缘计算MEC节点区域的小区。

可选的，所述计算模块804具体用于：

获取所述目标小区内的终端的运动轨迹；

在所述运动轨迹与道路路线匹配的情况下，根据所述道路路线的地图位置参数、信号覆盖参数和所述目标小区集合内的终端的运动参数，计算所述目标小区集合内的终端在所述第二时刻所在的位置；

根据所述位置，获取从所述第一时刻至所述第二时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端的增加量和减少量。

可选的，所述资源调整装置还包括：

位置确定模块，用于在所述运动轨迹与道路路线不匹配的情况下，根据所述目标小区集合内的终端的运动参数，确定所述目标小区集合内的终端在所述第二时刻所在的位置。

可选的，所述资源调整量确定模块803包括：

偏差确定子模块，用于根据所述当前系统容量和所述资源占用容量确定系统容量偏差；

第一资源调整量确定子模块，用于在根据所述变化量确定所述移动边缘计算MEC节点需要扩容的情况下，根据所述系统容量偏差和所述变化量确定资源调整量；

第二资源调整量确定子模块，用于在根据所述变化量确定所述移动边缘计算MEC节点需要缩容的情况下，根据所述系统容量偏差确定资源调整量。

可选的，所述第一资源调整量确定子模块具体用于：

在根据所述变化量确定所述移动边缘计算MEC节点需要扩容的情况下，确定所述资源调整量为abs(n_x)*ΔR_c，其中，n_x＝Ceiling((ΔR_ix-Bias)/ΔR_c)；

其中，ΔR_c为对所述移动边缘计算MEC节点进行容量调整的单位，Bias表示所述系统容量偏差，ΔR_ix表示所述变化量，n_x为整数。

可选的，所述第二资源调整量确定子模块具体用于：

在根据所述变化量确定所述移动边缘计算MEC节点需要缩容的情况下，确定所述资源调整量为abs(n_x)*ΔR_c，其中，n_x＝Ceiling(-Bias/ΔR_c)；

其中，ΔR_c为对所述移动边缘计算MEC节点进行容量调整的单位，Bias表示所述系统容量偏差，n_x为整数。

资源调整装置800能够实现上述方法实施例中的各个过程，以及达到相同的有益效果，为避免重复，这里不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种资源调整方法，其特征在于，包括：

在第一时刻，获取移动边缘计算MEC节点的当前系统容量和资源占用容量，所述资源占用容量为在所述第一时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端所需占用的资源量；

在所述第一时刻，计算从所述第一时刻至第二时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端的变化量，所述第二时刻是在所述第一时刻之后的时刻；

根据所述当前系统容量、所述资源占用容量和所述变化量确定资源调整量；

根据所述资源调整量对所述MEC节点的系统容量进行调整；

所述在所述第一时刻，计算从所述第一时刻至第二时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端的变化量，包括：

在所述第一时刻，根据目标小区集合内的终端的运动参数，计算从所述第一时刻至所述第二时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端的变化量；

其中，所述目标小区集合包括所述移动边缘计算MEC节点区域内的边缘小区，以及与所述移动边缘计算MEC节点区域内的小区相邻，且不属于所述移动边缘计算MEC节点区域的小区；

所述根据所述当前系统容量、所述资源占用容量和所述变化量确定资源调整量，包括：

根据所述当前系统容量和所述资源占用容量确定系统容量偏差；

在根据所述变化量确定所述移动边缘计算MEC节点需要扩容的情况下，根据所述系统容量偏差和所述变化量确定所述资源调整量；

在根据所述变化量确定所述移动边缘计算MEC节点需要缩容的情况下，根据所述系统容量偏差确定所述资源调整量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据目标小区集合内的终端的运动参数，计算从所述第一时刻至所述第二时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端的变化量，包括：

获取所述目标小区集合内的终端的运动轨迹；

在所述运动轨迹与道路路线匹配的情况下，根据所述道路路线的地图位置参数、信号覆盖参数和所述目标小区集合内的终端的运动参数，计算所述目标小区集合内的终端在所述第二时刻所在的位置；

根据所述位置，获取从所述第一时刻至所述第二时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端的增加量和减少量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述运动轨迹与道路路线不匹配的情况下，根据所述目标小区集合内的终端的运动参数，确定所述目标小区集合内的终端在所述第二时刻所在的位置。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在根据所述变化量确定所述移动边缘计算MEC节点需要扩容的情况下，根据所述系统容量偏差和所述变化量确定所述资源调整量，包括：

在根据所述变化量确定所述移动边缘计算MEC节点需要扩容的情况下，确定所述资源调整量为abs(n_x)*ΔR_c，其中，n_x＝Ceiling((ΔR_ix-Bias)/ΔR_c)；

其中，ΔR_c为对所述移动边缘计算MEC节点进行容量调整的单位，Bias表示所述系统容量偏差，ΔR_ix表示所述变化量，n_x为整数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在根据所述变化量确定所述移动边缘计算MEC节点需要缩容的情况下，根据所述系统容量偏差确定所述资源调整量，包括：

在根据所述变化量确定所述移动边缘计算MEC节点需要缩容的情况下，确定所述资源调整量为abs(n_x)*ΔR_c，其中，n_x＝Ceiling(-Bias/ΔR_c)；

其中，ΔR_c为对所述移动边缘计算MEC节点进行容量调整的单位，Bias表示所述系统容量偏差，n_x为整数。

6.一种资源调整装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于在第一时刻，获取移动边缘计算MEC节点的当前系统容量和资源占用容量，所述资源占用容量为在所述第一时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端所需占用的资源量；

计算模块，用于在所述第一时刻，计算从所述第一时刻至第二时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端的变化量，所述第二时刻是在所述第一时刻之后的时刻；

资源调整量确定模块，用于根据所述当前系统容量、所述资源占用容量和所述变化量确定资源调整量；

系统容量调整模块，用于根据所述资源调整量对所述MEC节点的系统容量进行调整；

所述计算模块具体用于：

在所述第一时刻，根据目标小区集合内的终端的运动参数，计算从所述第一时刻至所述第二时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端的变化量；

其中，所述目标小区集合包括所述移动边缘计算MEC节点区域内的边缘小区，以及与所述移动边缘计算MEC节点区域内的小区相邻，且不属于所述移动边缘计算MEC节点区域的小区；

所述资源调整量确定模块包括：

偏差确定子模块，用于根据所述当前系统容量和所述资源占用容量确定系统容量偏差；

第一资源调整量确定子模块，用于在根据所述变化量确定所述移动边缘计算MEC节点需要扩容的情况下，根据所述系统容量偏差和所述变化量确定所述资源调整量；

第二资源调整量确定子模块，用于在根据所述变化量确定所述移动边缘计算MEC节点需要缩容的情况下，根据所述系统容量偏差确定所述资源调整量。

7.根据权利要求6所述的资源调整装置，其特征在于，所述计算模块具体用于：

获取所述目标小区集合内的终端的运动轨迹；

在所述运动轨迹与道路路线匹配的情况下，根据所述道路路线的地图位置参数、信号覆盖参数和所述目标小区集合内的终端的运动参数，计算所述目标小区集合内的终端在所述第二时刻所在的位置；

根据所述位置，获取从所述第一时刻至所述第二时刻，与所述移动边缘计算MEC节点连接的终端的增加量和减少量。

8.根据权利要求7所述的资源调整装置，其特征在于，所述资源调整装置还包括：

位置确定模块，用于在所述运动轨迹与道路路线不匹配的情况下，根据所述目标小区集合内的终端的运动参数，确定所述目标小区集合内的终端在所述第二时刻所在的位置。

9.根据权利要求6所述的资源调整装置，其特征在于，所述第一资源调整量确定子模块具体用于：

在根据所述变化量确定所述移动边缘计算MEC节点需要扩容的情况下，确定所述资源调整量为abs(n_x)*ΔR_c，其中，n_x＝Ceiling((ΔR_ix-Bias)/ΔR_c)；

其中，ΔR_c为对所述移动边缘计算MEC节点进行容量调整的单位，Bias表示所述系统容量偏差，ΔR_ix表示所述变化量，n_x为整数。

10.根据权利要求6所述的资源调整装置，其特征在于，所述第二资源调整量确定子模块具体用于：

在根据所述变化量确定所述移动边缘计算MEC节点需要缩容的情况下，确定所述资源调整量为abs(n_x)*ΔR_c，其中，n_x＝Ceiling(-Bias/ΔR_c)；

其中，ΔR_c为对所述移动边缘计算MEC节点进行容量调整的单位，Bias表示所述系统容量偏差，n_x为整数。

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