CN113660697A - 移动边缘计算的资源调度方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种移动边缘计算的资源调度方法和装置，涉及移动通信技术领域。该移动边缘计算的资源调度方法首先检测各个移动边缘计算应用的运行负荷，进而判断各个移动边缘计算应用的运行负荷是否达到该移动边缘计算应用的预设负荷门限，如果达到该移动边缘计算应用的预设负荷门限，则查找与该移动边缘计算应用匹配的且未达到自身的预设负荷门限的其他移动边缘计算应用，之后将该移动边缘计算应用的超出预设负荷门限的运行负荷转移到查找到的其他移动边缘计算应用。可以看到，本发明实施例能够及时有效地进行资源调度，避免了用户连接中断或者响应超时等问题，提高移动边缘计算应用的业务的处理效率。

Description

移动边缘计算的资源调度方法和装置

技术领域

本申请涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种移动边缘计算的资源调度方法和装置。

背景技术

移动边缘计算(Mobile Edge Computing，MEC)可以利用无线接入网络就近提供电信用户所需服务和云端计算功能，从而创造出一个具备高性能、低延迟与高带宽的电信级服务环境，加速网络中各项内容、服务及应用的快速下载，让消费者享有不间断的高质量网络体验。目前，可以在无线接入网络的边缘(例如，在基站中)设置移动边缘计算服务器，通过移动边缘计算服务器可以为接入该无线网络的用户提供计算能力和存储能力。进一步地，在移动边缘计算服务器上可以根据实际需求部署一个或多个移动边缘计算应用，进而利用各个移动边缘计算应用执行特定的功能，提供相应的服务。

举例来说，可以在移动边缘计算服务器中部署“增强现实应用”，利用该应用可以在基站上对需要增强的目标进行计算识别，并将需要为目标增强的信息缓存在本地的存储设备中。与传统的，将用户设备获取的原始数据上传到远端的服务器，由远端的服务器基于这些原始数据进行计算，识别出需要增强的目标，再根据识别出的目标获取需要为该目标增强的信息，最后将这些信息传回用户设备相比，提高目标的识别速度，加快增强信息推送到用户终端的速度。

然而，在实际应用中，当某个移动边缘计算应用的用户数量较多时，会出现移动边缘计算服务器为该移动边缘计算应用预先分配的资源不足以为这些用户提供服务，从而导致用户连接中断或者响应超时，因此亟需解决这一技术问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的移动边缘计算的资源调度方法和装置，能够及时有效地进行资源调度，避免了用户连接中断或者响应超时等问题，提高移动边缘计算应用的业务的处理效率。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种移动边缘计算的资源调度方法，包括以下步骤：

检测各个移动边缘计算应用的运行负荷；

判断各个移动边缘计算应用的运行负荷是否达到该移动边缘计算应用的预设负荷门限；

若是，则查找与该移动边缘计算应用匹配的且未达到自身的预设负荷门限的其他移动边缘计算应用；

将该移动边缘计算应用的超出预设负荷门限的运行负荷转移到查找到的其他移动边缘计算应用。

在一种可能的实现方式中，利用如下公式检测各个移动边缘计算应用的运行负荷：

其中，

表示为第y个移动边缘计算应用i时刻的运行负荷，即所占用的运行内存，

表示为第y个移动边缘计算应用在属于i到i+1时刻的1片段内对应的需要处理的上传数据的字节数。

在一种可能的实现方式中，利用如下公式判断各个移动边缘计算应用的运行负荷是否达到该移动边缘计算应用的预设负荷门限：

其中，P_i ^y大于0表示为第y个移动边缘计算应用的运行负荷已经超出该移动边缘计算应用的预设负荷门限，P_i ^y小于0表示为第y个移动边缘计算应用的运行负荷没有超出该移动边缘计算应用的预设负荷门限；I_max表示达到运行负荷满载后内存所允许的最大堵塞时间，M_max表示为移动边缘计算应用的预设负荷门限。

在一种可能的实现方式中，利用如下公式将该移动边缘计算应用的超出预设负荷门限的运行负荷转移到查找到的其他移动边缘计算应用：

其中，

小于等于0表示已经将第y个移动边缘计算应用的超出预设负荷门限的运行负荷转移到查找到的其他移动边缘计算应用；

Y表示转移变量，Y的值从1开始逐渐增大直至

小于等于0为止，记录此时的Y值，并将第y个移动边缘计算应用中无法按时计算的运行负荷转移到第1个至第Y个移动边缘计算应用中未达到其自身的预设负荷门限的移动边缘计算应用上去，并且在转移后更新P_i ¹-P_i ^Y的值，所述更新包括将转移的运行负荷都加到对应的P_i ¹-P_i ^Y中；u()表示阶跃函数，当括号内的值大于或等于0时函数值为1，当括号内的值小于0时函数值为0。

在一种可能的实现方式中，将该移动边缘计算应用的超出预设负荷门限的运行负荷转移到查找到的其他移动边缘计算应用的步骤包括：

向该移动边缘计算应用发送消息，以使该移动边缘计算应用接收到所述消息后，将该移动边缘计算应用的业务转移给查找到的其他移动边缘计算应用处理。

在一种可能的实现方式中，若没有查找到与该移动边缘计算应用匹配的其他移动边缘计算应用，所述方法还包括：

增加该移动边缘计算应用的可用资源，以使该移动边缘计算应用利用增加后的可用资源对该移动边缘计算应用的业务进行处理。

在一种可能的实现方式中，若没有查找到与该移动边缘计算应用匹配的其他移动边缘计算应用，所述方法还包括：

建立与该移动边缘计算应用相同类型的并行移动边缘计算应用；

利用所述相同类型的并行移动边缘计算应用对该移动边缘计算应用的业务进行处理。

第二方面，提供了一种移动边缘计算的资源调度装置，包括：

检测模块，用于检测各个移动边缘计算应用的运行负荷；

判断模块，用于判断各个移动边缘计算应用的运行负荷是否达到该移动边缘计算应用的预设负荷门限；

查找模块，用于若所述判断模块判断各个移动边缘计算应用的运行负荷达到该移动边缘计算应用的预设负荷门限，则查找与该移动边缘计算应用匹配的且未达到自身的预设负荷门限的其他移动边缘计算应用；

调度模块，用于将该移动边缘计算应用的超出预设负荷门限的运行负荷转移到查找到的其他移动边缘计算应用。

借由上述技术方案，本申请实施例提供的移动边缘计算的资源调度方法，首先检测各个移动边缘计算应用的运行负荷，进而判断各个移动边缘计算应用的运行负荷是否达到该移动边缘计算应用的预设负荷门限，如果达到该移动边缘计算应用的预设负荷门限，则查找与该移动边缘计算应用匹配的且未达到自身的预设负荷门限的其他移动边缘计算应用，之后将该移动边缘计算应用的超出预设负荷门限的运行负荷转移到查找到的其他移动边缘计算应用。可以看到，本发明实施例能够及时有效地进行资源调度，避免了用户连接中断或者响应超时等问题，提高移动边缘计算应用的业务的处理效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1示出了根据本申请实施例的移动边缘计算的资源调度方法的流程图；

图2示出了根据本申请实施例的移动边缘计算的资源调度装置的结构图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施例。虽然附图中显示了本申请的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。

本申请实施例提供了一种移动边缘计算的资源调度方法，如图1所示，该移动边缘计算的资源调度方法可以包括以下步骤S101至S104：

步骤S101，检测各个移动边缘计算应用的运行负荷；

步骤S102，判断各个移动边缘计算应用的运行负荷是否达到该移动边缘计算应用的预设负荷门限，若是，则执行步骤S103；若否，则返回执行步骤S101；

步骤S103，查找与该移动边缘计算应用匹配的且未达到自身的预设负荷门限的其他移动边缘计算应用；

步骤S104，将该移动边缘计算应用的超出预设负荷门限的运行负荷转移到查找到的其他移动边缘计算应用。

本申请实施例提供的移动边缘计算的资源调度方法，首先检测各个移动边缘计算应用的运行负荷，进而判断各个移动边缘计算应用的运行负荷是否达到该移动边缘计算应用的预设负荷门限，如果达到该移动边缘计算应用的预设负荷门限，则查找与该移动边缘计算应用匹配的且未达到自身的预设负荷门限的其他移动边缘计算应用，之后将该移动边缘计算应用的超出预设负荷门限的运行负荷转移到查找到的其他移动边缘计算应用。可以看到，本发明实施例能够及时有效地进行资源调度，避免了用户连接中断或者响应超时等问题，提高移动边缘计算应用的业务的处理效率。

上文步骤S101中提及的移动边缘计算应用，可以执行特定的功能，提供相应的服务，例如上文介绍的“增强现实应用”，又例如“视频缓存应用”，利用该“视频缓存应用”可以将某些视频的内容缓存在该应用所属的存储设备上，当用户请求下载的视频内容属于该应用缓存的视频内容时，网络可以直接将该应用存储的视频内容下发给用户。由于视频文件传输经过的路径大大减少，从而减少了用户下载视频的延时。需要说明的是，此处仅是例举，并不对本发明实施例进行限制。

移动边缘计算应用的运行负荷是指移动边缘计算服务器为了可以满足移动边缘计算应用当前的业务量提供服务应该为该移动边缘计算提供的内存。其中，各个移动边缘计算应用都有自己的预设负荷门限，该预设负荷门限可以根据移动边缘计算服务器为该移动边缘计算应用分配的内存来设定。

在本发明的可选实施例中，为了预防出现用户连接中断或者响应超时等问题，本发明实施例中可以将预设负荷门限设置为小于移动边缘计算服务器为该移动边缘计算应用分配的内存。

本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，可以利用如下公式检测各个移动边缘计算应用的运行负荷：

其中，

表示为第y个移动边缘计算应用i时刻的运行负荷，即所占用的运行内存，

表示为第y个移动边缘计算应用在属于i到i+1时刻的1片段内对应的需要处理的上传数据的字节数。可以看到，利用上面的公式可以准确有效地检测出各个移动边缘计算应用的运行负荷。

本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，具体可以利用如下公式判断各个移动边缘计算应用的运行负荷是否达到该移动边缘计算应用的预设负荷门限：

其中，P_i ^y大于0表示为第y个移动边缘计算应用的运行负荷已经超出该移动边缘计算应用的预设负荷门限，P_i ^y小于0表示为第y个移动边缘计算应用的运行负荷没有超出该移动边缘计算应用的预设负荷门限；I_max表示达到运行负荷满载后内存所允许的最大堵塞时间，M_max表示为移动边缘计算应用的预设负荷门限。可以看到，利用上面的公式可以准确有效地判断各个移动边缘计算应用的运行负荷是否达到该移动边缘计算应用的预设负荷门限。

本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，具体可以利用如下公式将该移动边缘计算应用的超出预设负荷门限的运行负荷转移到查找到的其他移动边缘计算应用：

其中，

小于等于0表示已经将第y个移动边缘计算应用的超出预设负荷门限的运行负荷转移到查找到的其他移动边缘计算应用；

Y表示转移变量，Y的值从1开始逐渐增大直至

小于等于0为止，记录此时的Y值，并将第y个移动边缘计算应用中无法按时计算的运行负荷转移到第1个至第Y个移动边缘计算应用中未达到其自身的预设负荷门限的移动边缘计算应用上去，并且在转移后更新P_i ¹-P_i ^Y的值，更新包括将转移的运行负荷都加到对应的P_i ¹-P_i ^Y中；u()表示阶跃函数，当括号内的值大于或等于0时函数值为1，当括号内的值小于0时函数值为0。可以看到，利用上面的公式可以灵活高效地该移动边缘计算应用的超出预设负荷门限的运行负荷转移到查找到的其他移动边缘计算应用。

本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，上文步骤S104中将该移动边缘计算应用的超出预设负荷门限的运行负荷转移到查找到的其他移动边缘计算应用，具体可以是向该移动边缘计算应用发送消息，以使该移动边缘计算应用接收到消息后，将该移动边缘计算应用的业务转移给查找到的其他移动边缘计算应用处理。可以看到，通过发送消息的方式，能够及时、准确地将该移动边缘计算应用的业务转移给查找到的其他移动边缘计算应用处理，提高移动边缘计算应用的业务的处理效率。

本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，若没有查找到与该移动边缘计算应用匹配的其他移动边缘计算应用，那么可以增加该移动边缘计算应用的可用资源，以使该移动边缘计算应用利用增加后的可用资源对该移动边缘计算应用的业务进行处理，可以避免用户连接中断或者响应超时等问题，提高移动边缘计算应用的业务的处理效率。

本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，若没有查找到与该移动边缘计算应用匹配的其他移动边缘计算应用，还可以建立与该移动边缘计算应用相同类型的并行移动边缘计算应用，进而利用相同类型的并行移动边缘计算应用对该移动边缘计算应用的业务进行处理，可以避免用户连接中断或者响应超时等问题，提高移动边缘计算应用的业务的处理效率。

需要说明的是，实际应用中，上述所有可能的实施方式可以采用结合的方式任意组合，形成本申请的可能的实施例，在此不再一一赘述。

基于上文各个实施例提供的移动边缘计算的资源调度方法，基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种移动边缘计算的资源调度装置。

图2示出了根据本申请实施例的移动边缘计算的资源调度装置的结构图。如图2所示，该移动边缘计算的资源调度装置可以包括检测模块210、判断模块220、查找模块230以及调度模块240。

检测模块210，用于检测各个移动边缘计算应用的运行负荷；

判断模块220，用于判断各个移动边缘计算应用的运行负荷是否达到该移动边缘计算应用的预设负荷门限；

查找模块230，用于若判断模块220判断各个移动边缘计算应用的运行负荷达到该移动边缘计算应用的预设负荷门限，则查找与该移动边缘计算应用匹配的且未达到自身的预设负荷门限的其他移动边缘计算应用；

调度模块240，用于将该移动边缘计算应用的超出预设负荷门限的运行负荷转移到查找到的其他移动边缘计算应用。

本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，上文图2展示的检测模块210还用于：

利用如下公式检测各个移动边缘计算应用的运行负荷：

其中，

表示为第y个移动边缘计算应用i时刻的运行负荷，即所占用的运行内存，

表示为第y个移动边缘计算应用在属于i到i+1时刻的1片段内对应的需要处理的上传数据的字节数。

本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，上文图2展示的判断模块220还用于：

利用如下公式判断各个移动边缘计算应用的运行负荷是否达到该移动边缘计算应用的预设负荷门限：

其中，P_i ^y大于0表示为第y个移动边缘计算应用的运行负荷已经超出该移动边缘计算应用的预设负荷门限，P_i ^y小于0表示为第y个移动边缘计算应用的运行负荷没有超出该移动边缘计算应用的预设负荷门限；I_max表示达到运行负荷满载后内存所允许的最大堵塞时间，M_max表示为移动边缘计算应用的预设负荷门限。

本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，上文图2展示的调度模块240还用于：

利用如下公式将该移动边缘计算应用的超出预设负荷门限的运行负荷转移到查找到的其他移动边缘计算应用：

其中，

小于等于0表示已经将第y个移动边缘计算应用的超出预设负荷门限的运行负荷转移到查找到的其他移动边缘计算应用；

Y表示转移变量，Y的值从1开始逐渐增大直至

小于等于0为止，记录此时的Y值，并将第y个移动边缘计算应用中无法按时计算的运行负荷转移到第1个至第Y个移动边缘计算应用中未达到其自身的预设负荷门限的移动边缘计算应用上去，并且在转移后更新P_i ¹-P_i ^Y的值，更新包括将转移的运行负荷都加到对应的P_i ¹-P_i ^Y中；u()表示阶跃函数，当括号内的值大于或等于0时函数值为1，当括号内的值小于0时函数值为0。

本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，上文图2展示的调度模块240还用于：

向该移动边缘计算应用发送消息，以使该移动边缘计算应用接收到消息后，将该移动边缘计算应用的业务转移给查找到的其他移动边缘计算应用处理。

本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，上文图2展示的调度模块240还用于：

若没有查找到与该移动边缘计算应用匹配的其他移动边缘计算应用，增加该移动边缘计算应用的可用资源，以使该移动边缘计算应用利用增加后的可用资源对该移动边缘计算应用的业务进行处理。

本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，上文图2展示的调度模块240还用于：

若没有查找到与该移动边缘计算应用匹配的其他移动边缘计算应用，建立与该移动边缘计算应用相同类型的并行移动边缘计算应用；

利用相同类型的并行移动边缘计算应用对该移动边缘计算应用的业务进行处理。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述描述的系统、装置、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，为简洁起见，在此不另赘述。

本领域普通技术人员可以理解：本申请的技术方案本质上或者该技术方案的全部或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中，其包括若干程序指令，用以使得一电子设备(例如个人计算机，服务器，或者网络设备等)在运行所述程序指令时执行本申请各实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，实现前述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件(诸如个人计算机，服务器，或者网络设备等的电子设备)来完成，所述程序指令可以存储于一计算机可读取存储介质中，当所述程序指令被电子设备的处理器执行时，所述电子设备执行本申请各实施例所述方法的全部或部分步骤。

以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：在本申请的精神和原则之内，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案脱离本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种移动边缘计算的资源调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测各个移动边缘计算应用的运行负荷；

判断各个移动边缘计算应用的运行负荷是否达到该移动边缘计算应用的预设负荷门限；

若是，则查找与该移动边缘计算应用匹配的且未达到自身的预设负荷门限的其他移动边缘计算应用；

将该移动边缘计算应用的超出预设负荷门限的运行负荷转移到查找到的其他移动边缘计算应用。

2.根据权利要求1所述的移动边缘计算的资源调度方法，其特征在于，利用如下公式检测各个移动边缘计算应用的运行负荷：

其中，

表示为第y个移动边缘计算应用i时刻的运行负荷，即所占用的运行内存，

表示为第y个移动边缘计算应用在属于i到i+1时刻的1片段内对应的需要处理的上传数据的字节数。

3.根据权利要求2所述的移动边缘计算的资源调度方法，其特征在于，利用如下公式判断各个移动边缘计算应用的运行负荷是否达到该移动边缘计算应用的预设负荷门限：

其中，P_i ^y大于0表示为第y个移动边缘计算应用的运行负荷已经超出该移动边缘计算应用的预设负荷门限，P_i ^y小于0表示为第y个移动边缘计算应用的运行负荷没有超出该移动边缘计算应用的预设负荷门限；I_max表示达到运行负荷满载后内存所允许的最大堵塞时间，M_max表示为移动边缘计算应用的预设负荷门限。

4.根据权利要求3所述的移动边缘计算的资源调度方法，其特征在于，利用如下公式将该移动边缘计算应用的超出预设负荷门限的运行负荷转移到查找到的其他移动边缘计算应用：

其中，

小于等于0表示已经将第y个移动边缘计算应用的超出预设负荷门限的运行负荷转移到查找到的其他移动边缘计算应用；

Y表示转移变量，Y的值从1开始逐渐增大直至

小于等于0为止，记录此时的Y值，并将第y个移动边缘计算应用中无法按时计算的运行负荷转移到第1个至第Y个移动边缘计算应用中未达到其自身的预设负荷门限的移动边缘计算应用上去，并且在转移后更新P_i ¹-P_i ^Y的值，所述更新包括将转移的运行负荷都加到对应的P_i ¹-P_i ^Y中；u()表示阶跃函数，当括号内的值大于或等于0时函数值为1，当括号内的值小于0时函数值为0。

5.根据权利要求1所述的移动边缘计算的资源调度方法，其特征在于，将该移动边缘计算应用的超出预设负荷门限的运行负荷转移到查找到的其他移动边缘计算应用的步骤包括：

向该移动边缘计算应用发送消息，以使该移动边缘计算应用接收到所述消息后，将该移动边缘计算应用的业务转移给查找到的其他移动边缘计算应用处理。

6.根据权利要求1所述的移动边缘计算的资源调度方法，其特征在于，若没有查找到与该移动边缘计算应用匹配的其他移动边缘计算应用，所述方法还包括：

增加该移动边缘计算应用的可用资源，以使该移动边缘计算应用利用增加后的可用资源对该移动边缘计算应用的业务进行处理。

7.根据权利要求1所述的移动边缘计算的资源调度方法，其特征在于，若没有查找到与该移动边缘计算应用匹配的其他移动边缘计算应用，所述方法还包括：

建立与该移动边缘计算应用相同类型的并行移动边缘计算应用；

利用所述相同类型的并行移动边缘计算应用对该移动边缘计算应用的业务进行处理。

8.一种移动边缘计算的资源调度装置，其特征在于，包括：

检测模块，用于检测各个移动边缘计算应用的运行负荷；

判断模块，用于判断各个移动边缘计算应用的运行负荷是否达到该移动边缘计算应用的预设负荷门限；

查找模块，用于若所述判断模块判断各个移动边缘计算应用的运行负荷达到该移动边缘计算应用的预设负荷门限，则查找与该移动边缘计算应用匹配的且未达到自身的预设负荷门限的其他移动边缘计算应用；

调度模块，用于将该移动边缘计算应用的超出预设负荷门限的运行负荷转移到查找到的其他移动边缘计算应用。

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