CN113747449B - 多接入边缘计算服务器的区域池划分方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了多接入边缘计算服务器的区域池划分方法及系统，获取待划分区域池的若干个多接入边缘计算服务器；基于行政区域对所有的多接入边缘计算服务器进行区域划分，得到若干个连续区域；在每个连续区域内部基于业务需求的潮汐效应确定区域池的初步范围；基于区域池的初步范围和地理信息确定区域池的初步边界；基于区域池的初步边界计算区域池组网模式下业务处理效益与非区域池组网模式下业务处理效益；判断区域池组网模式下业务处理效益相对于非区域池组网模式下业务处理效益是否有提升，如果有，则输出区域池最终边界；如果没有，进入下一步；对区域池边界进行优化调整，返回上一步。精准的进行区域池规划，最大限度发挥区域池组网的优势。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，特别是涉及多接入边缘计算服务器的区域池划分方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提到了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
区域池组网可以实现区域池内资源共享，提升资源利用效率。另一方面，由于用户在区域池内移动时，为其服务的网元不会发生改变，将大大降低因服务网元变化带来的成本。
区域池精确规划变的越来越重要。区域池规划范围过小，将导致区域池组网优势无法最大限度发挥。区域池规划范围过大，不仅带来区域池内网元管理的难度，更重要的是可能导致区域池组网失去其优势。
目前区域池规划主要考虑行政区域划分、业务需求潮汐效应并结合具体的地理信息(例如：道路、河流等)进行区域池边界粗略规划。
发明人发现，现有技术存在以下缺点：
在区域池规划中，未考虑业务处理效益因素，可能导致组建区域池后，业务处理效益反而下降，无法发挥区域池的优势。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了多接入边缘计算服务器的区域池划分方法及系统；在区域池规划中，引入业务处理效益因素，提升区域池业务处理效益，更好的发挥区域池组网的优势。
第一方面，本发明提供了多接入边缘计算服务器的区域池划分方法；
多接入边缘计算服务器的区域池划分方法，包括：
获取待划分区域池的若干个多接入边缘计算服务器；基于行政区域，对所有的多接入边缘计算服务器进行区域划分，得到若干个连续区域；
在每个连续区域内部，基于业务需求的潮汐效应确定区域池的初步范围；
基于区域池的初步范围和地理信息，确定区域池的初步边界；
基于区域池的初步边界，计算区域池组网模式下业务处理效益与非区域池组网模式下业务处理效益；判断区域池组网模式下业务处理效益相对于非区域池组网模式下业务处理效益是否有提升，如果有，则输出区域池最终边界；如果没有，则进入下一步；
对区域池边界进行优化调整，返回上一步。
第二方面，本发明提供了多接入边缘计算服务器的区域池划分方法；
多接入边缘计算服务器的区域池划分方法，包括：
获取待划分区域池的若干个多接入边缘计算服务器；基于行政区域，对所有的多接入边缘计算服务器进行区域划分，得到若干个连续区域；
在每个连续区域内部，基于业务需求的潮汐效应确定区域池的初步范围；
基于区域池的初步范围和地理信息，确定区域池的初步边界；
计算在区域池组网模式业务处理效益高于非区域池组网模式时关键指标取值；
按照关键指标取值优化调整区域池边界，输出区域池边界。
第三方面，本发明提供了多接入边缘计算服务器的区域池划分系统；
多接入边缘计算服务器的区域池划分系统，包括：
获取模块，其被配置为：获取待划分区域池的若干个多接入边缘计算服务器；基于行政区域，对所有的多接入边缘计算服务器进行区域划分，得到若干个连续区域；
初步范围确定模块，其被配置为：在每个连续区域内部，基于业务需求的潮汐效应确定区域池的初步范围；
初步边界确定模块，其被配置为：基于区域池的初步范围和地理信息，确定区域池的初步边界；
效益计算模块，其被配置为：基于区域池的初步边界，计算区域池组网模式下业务处理效益与非区域池组网模式下业务处理效益；判断区域池组网模式下业务处理效益相对于非区域池组网模式下业务处理效益是否有提升，如果有，则输出区域池最终边界；如果没有，则进入边界优化调整模块；
边界优化调整模块，其被配置为：对区域池边界进行优化调整，返回效益计算模块。
第四方面，本发明还提供了一种电子设备，包括：
存储器，用于非暂时性存储计算机可读指令；以及
处理器，用于运行所述计算机可读指令，
其中，所述计算机可读指令被所述处理器运行时，执行上述第一方面所述的方法。
第五方面，本发明还提供了一种存储介质，非暂时性地存储计算机可读指令，其中，当所述非暂时性计算机可读指令由计算机执行时，执行第一方面所述方法的指令。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)在区域池规划中考虑区域池规划后业务处理效益提升因素。基于初步确定的区域池边界，计算区域池组网模式下业务处理效益相比非区域池组网模式下业务处理效益是否提升。如未有提升，需对区域池边界进行优化调整，直至业务处理效益提升为止，输出区域池规划。
(2)提出一种计算区域池和非区域池组网模式下业务处理效益的方法。
(3)提升区域池业务处理效益，降低业务处理计算、通信、能耗成本。
(4)更精准的进行区域池规划，最大限度发挥区域池组网的优势。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为第一个实施例的方法流程图；
图2为第一个实施例的MEC POOL组网模式；
图3(a)-图3(d)为第一个实施例的在MEC POOL模式下的业务处理流程；
图4为第一个实施例的非区域池模式下的组网模式；
图5(a)-图5(d)为第一个实施例的在非区域池模式下的业务处理流程；
图6为第二个实施例的方法流程图；
图7为第二个实施例的连接时间为5秒的业务处理效益随切换前后速率比例变化示意图；
图8为第二个实施例的连接时间为30秒的业务处理效益随切换前后速率比例变化示意图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本实施例所有数据的获取都在符合法律法规和用户同意的基础上，对数据的合法应用。
实施例一
本实施例提供了多接入边缘计算服务器的区域池划分方法；
如图1所示，多接入边缘计算服务器的区域池划分方法，包括：
S101：获取待划分区域池的若干个多接入边缘计算服务器；基于行政区域，对所有的多接入边缘计算服务器进行区域划分，得到若干个连续区域；
S102：在每个连续区域内部，基于业务需求的潮汐效应确定区域池的初步范围；
S103：基于区域池的初步范围和地理信息，确定区域池的初步边界；
S104：基于区域池的初步边界，计算区域池组网模式下业务处理效益与非区域池组网模式下业务处理效益；判断区域池组网模式下业务处理效益相对于非区域池组网模式下业务处理效益是否有提升，如果有，则进入S106；如果没有，则进入S105；
S105：对区域池边界进行优化调整，进入S104；
S106：输出区域池最终边界。
示例性的，S101：获取待划分区域池的若干个多接入边缘计算服务器；基于行政区域，对所有的多接入边缘计算服务器进行区域划分，得到若干个连续区域；例如，将某市历下区的所有多接入边缘计算服务器划分到第一连续区域；将某市高新区的所有多接入边缘计算服务器划分到第二连续区域，以此类推。
示例性的，所述S102：在每个连续区域内部，基于业务需求的潮汐效应确定区域池的初步范围；“潮汐效应”是指工作时间人们在CBD区域大量聚集，下班后又向居民区大量迁徙的现象。这种现象引发了移动通信系统中业务量的流动，使得热点区域在特定时刻出现突发大业务量。
例如：高新区里有企业聚集地，旁边(确保区域连续)又有居民区。企业聚集地业务高峰在9-17点，其他时间是低谷。相反居民区业务高峰在17-20点，其他时间是低谷。这两个互补区域划在一个区域池内可以降低区域池内设备容量配置，不需要都按两个互补区域峰值容量配置。
进一步地，所述S103：基于区域池的初步范围和地理信息，确定区域池的初步边界；具体包括：
在区域池的初步范围内，将业务需求密集度低于设定阈值的区域作为区域池的边界；
优选地，沿着河流的走向确定区域池的初步边界；
并且在区域池初步边界的确定过程中，避免初步边界经过业务需求密集度高于设定阈值的区域。
进一步地，所述S104：计算区域池组网模式下业务处理效益；具体包括：
S104a1：计算区域池内业务处理通信和计算效益；
S104a2：计算区域池内业务处理能耗效益；
S104a3：基于区域池内业务处理通信和计算效益，与区域池内业务处理能耗效益，加权求和，得到区域池组网模式下业务处理效益。
进一步地，所述S104a1：计算区域池内业务处理通信和计算效益；具体包括：
S104a11：计算移动终端与多接入边缘计算服务器之间的任务传输所需通信时延、多接入边缘计算服务器计算时延、移动终端计算时延和迁移时延；
S104a12：基于移动终端与多接入边缘计算服务器之间的任务传输所需通信时延，和单位时间通信成本，得到区域池内业务处理总通信成本；
基于多接入边缘计算服务器计算时延、移动终端计算时延和单位时间计算成本，得到区域池内业务处理总计算成本；
基于迁移时延和迁移成本，得到区域池内业务处理总迁移成本；
根据区域池内业务处理总通信成本、区域池内业务处理总计算成本和区域池内业务处理总迁移成本，得到区域池内业务处理通信和计算成本；
S104a13：基于区域池内业务处理通信和计算成本，得到区域池内业务处理通信和计算效益。
进一步地，S104a11：计算移动终端与多接入边缘计算服务器之间的任务传输所需通信时延时，考虑移动终端与多接入边缘计算服务器之间的四种通信场景：
如图2所示，在MEC POOL模式下，假定N个MEC服务器为移动终端服务，移动终端高速移动，需要处理计算密集型任务W，由于自身计算能力有限，需处理的任务W可以部分拆分，并同时在本地设备处理以及卸载到MEC上处理。目前为移动终端服务的为MECi。业务处理流程如图3(a)-图3(d)所示。
如图3(a)所示，对于场景一，移动终端上传任务量B后，由于移动终端高速移动，移动终端发生切换，但基于多接入边缘计算服务器区域池POOL，移动终端仍与第i个多接入边缘计算服务器MECi相连，移动终端需要将剩余业务(A-B)继续上传给MECi，由MECi计算和回传结果；其中，A为用户计划卸载到MEC服务器的总任务量。
如图3(b)所示，对于场景二，移动终端上传任务量A并计算完成任务量C后，由于高速移动，移动终端发生切换，但基于多接入边缘计算服务器区域池POOL，移动终端仍与MECi相连，MECi将继续完成剩余未计算的任务量并将结果回传给移动终端。需说明，此场景下图中所示的3(a)、3(b)两个步骤在时间上是并行的。
如图3(c)所示，对于场景三，移动终端上传、计算完成任务量A并回传完成任务量D的计算结果后，由于高速移动，移动终端发生切换，但基于多接入边缘计算服务器区域池POOL，移动终端仍与MECi相连，MECi将剩余未回传(A-D)的计算结果继续回传给用户。
如图3(d)所示，对于场景四，在移动终端上传、MEC计算回传过程中均未发生移动终端切换。
示例性的，以MEC(多接入边缘计算)区域池(以下简称MEC POOL)规划为例，针对如何计算业务处理效益提升进行具体说明。本实施例中，业务处理效益定义为相比用户独立处理业务(以下简称任务)，通过选择最优MEC进行部分任务卸载处理带来的通信、计算和能耗成本的降低。
示例性的，所述S104a11：计算移动终端与多接入边缘计算服务器之间的任务传输所需通信时延、多接入边缘计算服务器计算时延、移动终端计算时延和迁移时延；具体包括：
(1)移动终端与MECi之间任务传输所需通信时延表示为：
其中：为任务量xi卸载到MECi的传输时间；
为任务量xi在MECi的计算时间；
为计算结果ρxi从MECi传输到移动终端的时间；
Ti total(xi)＝Ti recv(xi)+Ti proc(xi)+Ti send(xi)，为MECi处理任务量xi所需时间；
其中：xi为用户计划卸载到MECi的任务量；Ti ct为移动终端与MECi的连接时间；为用户切换前与MECi上行链路传输速率；/>为用户切换前与MECi下行链路传输速率；/>为用户切换后与MECi上行链路传输速率；/>为用户切换后与MECi下行链路传输速率；VCi为MECi的计算速率；ρxi为计算结果大小。
(2)MECi计算时延表示为：
(3)移动终端计算时延表示为：
其中：W为任务总量，VCl为用户终端计算速率。
(4)计算迁移时延；由于MEC组POOL，不会发生任务迁移，仅发生用户切换，则迁移时延表示为：
其中：THO为用户切换时延。
进一步地，所述根据区域池内业务处理总通信成本、区域池内业务处理总通信成本和区域池内业务处理总迁移成本，得到区域池内业务处理总成本；具体包括：
其中：α、β、γ分别为单位时间通信成本、计算成本、迁移成本。
进一步地，所述S104a13：基于区域池内业务处理总成本，得到区域池内业务处理总效益；具体包括：
示例性的，业务处理总时延表示为：
其中：T1POOL为Ti recv(xi)<Ti ct<[Ti recv(xi)+Ti proc(xi)]时的处理业务时延，T2POOL为其他情况下的处理业务时延；
具体地：
进一步地，所述S104a2：计算区域池内业务处理能耗效益；具体包括：
S104a21：计算区域池内业务处理本地计算能耗；
S104a22：计算区域池内业务处理任务传输能耗；
S104a23：计算区域池内业务处理多接入边缘计算服务器计算能耗；
S104a24：基于区域池内业务处理本地计算能耗、区域池内业务处理任务传输能耗和区域池内业务处理多接入边缘计算服务器计算能耗；计算出区域池内业务处理能耗；
S104a25：基于区域池内业务处理能耗，得到区域池内业务处理能耗成本和能耗效益。
业务处理能耗只考虑用户终端及多接入边缘计算服务器计算所消耗的能量，忽略多接入边缘计算服务器传输所消耗的能量；根据本地计算能耗、任务传输能耗、多接入边缘计算服务器计算能耗得到业务处理能耗。
示例性的，S104a21：计算区域池内业务处理本地计算能耗；具体包括：
其中：PCl为本地计算单bit能耗，为区域池内业务处理本地计算能耗。
示例性的，所述S104a22：计算区域池内业务处理任务传输能耗；具体包括：
其中：PRl为本地发射/接收单bit能耗。
根据本地计算能耗和任务传输能耗得到终端侧的能耗为：
示例性的，所述S104a23：计算区域池内业务处理多接入边缘计算服务器计算能耗；具体包括：
计算多接入边缘计算服务器计算能耗MECi：
其中：PCi为MECi单位时间能耗。
示例性的，S104a24：基于区域池内业务处理本地计算能耗、区域池内业务处理任务传输能耗和区域池内业务处理多接入边缘计算服务器计算能耗；计算出区域池内业务处理能耗；具体包括：
示例性的，S104a25：基于区域池内业务处理能耗，得到区域池内业务处理能耗成本和能耗效益；具体包括：
业务处理能耗成本表示为：
其中：ε为单位能耗成本。
业务处理能耗效益表示为：
示例性的，所述S104a3：基于区域池内业务处理通信和计算效益，与区域池内业务处理能耗效益，加权求和，得到区域池组网模式下业务处理效益；具体包括：
其中，ηi、ηj分别为通信计算效益与能耗效益的权重。
最优业务处理效益表示为：
s.t.
0<xi<W，i∈N
其中，Dm为业务处理允许最大时延，为用户终端能耗阈值。
进一步地，所述S104：计算非区域池组网模式下业务处理效益；具体包括：
S104b1：计算非区域池内业务处理通信和计算效益；
S104b2：计算非区域池内业务处理能耗效益；
S104b3：基于非区域池内业务处理通信和计算效益，与非区域池内业务处理能耗效益，加权求和，得到非区域池组网模式下业务处理效益。
进一步地，所述S104b1：计算非区域池内业务处理通信和计算效益；具体包括：
S104b11：计算移动终端与第i个多接入边缘计算服务器之间的任务传输所需通信时延、移动终端与第j个多接入边缘计算服务器之间的任务传输所需通信时延、第i个多接入边缘计算服务器的计算时延、第j个多接入边缘计算服务器的计算时延、移动终端计算时延和迁移时延；
S104b12：基于移动终端与第i个多接入边缘计算服务器之间的任务传输所需通信时延、移动终端与第j个多接入边缘计算服务器之间的任务传输所需通信时延，和单位时间通信成本，得到非区域池内业务处理总通信成本；
基于第i个多接入边缘计算服务器的计算时延、第j个多接入边缘计算服务器的计算时延、移动终端计算时延，和单位时间计算成本，得到非区域池内业务处理总计算成本；
基于迁移时延，和单位时间迁移成本，得到非区域池内业务处理总迁移成本；
S104b13：根据非区域池内业务处理总通信成本、非区域池内业务处理总计算成本和非区域池内业务处理总迁移成本，得到非区域池内业务处理通信和计算成本；
S104b14：基于非区域池内业务处理通信和计算成本，得到非区域池内业务处理通信和计算效益。
进一步地，S104b11：计算移动终端与第i个多接入边缘计算服务器之间的任务传输所需通信时延、移动终端与第j个多接入边缘计算服务器之间的任务传输所需通信时延；考虑四种业务场景：
在非区域池模式下，如图4所示，目前为移动终端服务的为MECi。当移动终端移出MECi的通信范围时，则未完成的任务从当前MECi传输到下一个可服务的MEC服务器中继续处理，此过程为“迁移”，并将此处理迁移任务的MEC服务器定义为j；则上述业务处理流程如图5(a)-图5(d)所示。
如图5(a)所示，对于场景一，移动终端上传任务量B后，由于移动终端高速移动，移动出MECi的服务范围，进入MECj的服务范围，则用户需要将剩余业务(A-B)上传给MECj，MECi将收到的任务量B迁移给MECj，后续由MECj计算和回传结果。需说明，此场景下图中所示的3(a)、3(b)两个步骤在时间上是并行的。其中：A为用户计划卸载到MEC服务器的总任务量。
如图5(b)所示，对于场景二，移动终端上传任务量A并计算完成任务量C后，由于移动终端高速移动，移动出MECi的服务范围，进入MECj的服务范围，则MECi将完成剩余未计算的任务量(A-C)并将任务量A的计算结果迁移给MECj，后续由MECj回传结果。需说明，此场景下图中所示的3(a)、3(b)两个步骤在时间上是并行的。
如图5(c)所示，对于场景三，移动终端上传、计算完成任务量A并回传完成任务量D的计算结果后，由于移动终端高速移动，移动出MECi的服务范围，进入MECj的服务范围，则MECi将剩余未回传(A-D)的计算结果迁移给MECj，后续由MECj回传结果。
如图5(d)所示，对于场景四，在移动终端上传、MEC计算回传过程中均未发生MEC间的切换。
示例性的，所述S104b11：计算移动终端与第i个多接入边缘计算服务器之间的任务传输所需通信时延、移动终端与第j个多接入边缘计算服务器之间的任务传输所需通信时延、第i个多接入边缘计算服务器的计算时延、第j个多接入边缘计算服务器的计算时延、移动终端计算时延和迁移时延；具体包括：
(1)移动终端与MECi之间任务传输所需通信时延表示为：
其中：为任务量xi卸载到MECi的传输时间；
为任务量xi在MECi的计算时间；
为计算结果ρxi从MECi传输到移动终端的时间；
Ti total(xi)＝Ti recv(xi)+Ti proc(xi)+Ti send(xi)，为MECi处理任务量xi所需时间；
其中：xi为用户计划卸载到MECi的任务量；Ti ct为移动终端与MECi的连接时间；为MECi上行链路传输速率；/>为MECi下行链路传输速率；VCi为MECi的计算速率；ρxi为计算结果大小。
(2)移动终端与MECj之间任务传输所需通信时延表示为：
其中：为用户与MECj的上行链路传输速率；/>为用户与MECj的下行链路传输速率。
(3)MECi计算时延表示为：
(4)MECj计算时延表示为：
其中，VCj为MECj的计算速率。
(5)用户终端计算时延表示为：
其中，W为任务总量，VCl为用户终端计算速率。
(6)迁移时延表示为：
其中，Ri，j为MECi与MECj之间的传输速率，THO为用户切换时延。
进一步地，所述S104b13：根据非区域池内业务处理总通信成本、非区域池内业务处理总计算成本和非区域池内业务处理总迁移成本，得到非区域池内业务处理通信和计算成本；具体包括：
其中：α、β、γ分别为单位时间通信成本、计算成本、迁移成本。
进一步地，所述S104b14：基于非区域池内业务处理通信和计算成本，得到非区域池内业务处理通信和计算效益；具体包括：
业务处理总时延表示为：
其中：T1为0<Ti ct<Ti recv(xi)时的处理业务时延，T2为Ti recv(xi)<Ti ct<[Ti recv(xi)+Ti proc(xi)]时的处理业务时延，T3为Ti ct>[Ti recv(xi)+Ti proc(xi)]时的处理业务时延；
具体地：
进一步地，所述S104b2：计算非区域池内业务处理能耗效益；具体包括：
S104b21：计算非区域池内业务处理本地计算能耗、任务传输能耗和边缘计算服务器计算能耗；
S104b22：根据非区域池内业务处理本地计算能耗、任务传输能耗和边缘计算服务器计算能耗，得到非区域池内业务处理总能耗；
S104b23：基于非区域池内业务处理总能耗，计算出非区域池内业务处理成本和效益。
示例性的，所述S104b21：计算非区域池内业务处理本地计算能耗、任务传输能耗和边缘计算服务器计算能耗；具体包括：
(1)计算本地计算能耗，本地计算能耗表示为：
其中：PCl为本地计算单bit能耗。
(2)计算任务传输能耗，任务传输能耗表示为：
其中，PRl为本地发射/接收单bit能耗。
根据本地计算能耗和任务传输能耗得到终端侧的能耗为：
(3)计算MEC计算能耗，MECi计算能耗表示为：
MECj计算能耗表示为：
其中，PCi为MECi单位时间能耗；PCj为MECj单位时间能耗。
示例性的，所述S104b22：根据非区域池内业务处理本地计算能耗、任务传输能耗和边缘计算服务器计算能耗，得到非区域池内业务处理总能耗；具体包括：
根据本地计算能耗、任务传输能耗、多接入边缘计算服务器计算能耗得到业务处理能耗；业务处理能耗表示为：
示例性的，所述S104b23：基于非区域池内业务处理总能耗，计算出非区域池内业务处理成本和效益；具体包括：
业务处理能耗成本表示为：
Ce(xi，Ti ct)＝εE(xi,Ti ct)
其中：ε为单位能耗成本。
业务处理能耗效益表示为：
Qe(xi,Ti ct)＝εWPCl-Ce(xi,Ti ct)。
业务处理能耗只考虑用户终端、MEC计算所消耗的能量，忽略MEC传输所消耗的能量，所以根据本地计算能耗、任务传输能耗、MEC计算能耗得到业务处理能耗。
进一步地，所述S104b3：基于非区域池内业务处理通信和计算效益，与非区域池内业务处理能耗效益，加权求和，得到非区域池组网模式下业务处理效益；具体包括：
业务处理效益表示为：Zi(xi,Ti ct)＝ηiQc(xi,Ti ct)+ηjQe(xi,Ti ct)。其中，ηi、ηj分别为通信计算效益与能耗效益的权重。最优业务处理效益表示为：
s.t.
0<xi<W，i∈N
其中，Dm为业务处理允许最大时延，为用户终端能耗阈值。
业务处理效益可以但不限于通过业务收入减业务处理成本进行估算，或通过业务处理成本降低进行估算。对于业务处理成本主要考虑业务处理的通信成本、计算成本及能耗成本。
进一步地，所述S104判断区域池组网模式下业务处理效益相对于非区域池组网模式下业务处理效益是否有提升；具体包括：
MEC POOL组网模式下业务处理效益提升表示为：
B(xi,Ti ct)大于零，则表示有提升；如果B(xi,Ti ct)小于等于零，则表示没有提升。
进一步地，所述S105：对区域池边界进行优化调整，是人为调整的。
实施例二
本实施例提供了多接入边缘计算服务器的区域池划分方法；
如图6所示，多接入边缘计算服务器的区域池划分方法，包括：
S201：获取待划分区域池的若干个多接入边缘计算服务器；基于行政区域，对所有的多接入边缘计算服务器进行区域划分，得到若干个连续区域；
S202：在每个连续区域内部，基于业务需求的潮汐效应确定区域池的初步范围；
S203：基于区域池的初步范围和地理信息，确定区域池的初步边界；
S204：计算在区域池组网模式业务处理效益高于非区域池组网模式业务处理效益时关键指标取值；
S205：按照关键指标取值优化调整区域池边界，输出区域池边界。
图6给出了第二个实施例。第二个实施例前三步与第一个实施例是一致的，不再赘述。
计算在区域池组网模式业务处理效益高于非区域池组网模式业务处理效益时关键指标取值。例如：用户切换前后与MEC上下行链路传输速率比值等指标。
进一步地，所述S204：区域池组网模式下的关键指标取值；具体包括：
假定区域池内移动用户需要处理的任务总量为Wm,m＝1,2…M，任务总量概率分别为且满足/>
任务总量为Wm时,移动用户与MEC连接时间为Tm,n,n＝1,2…N，连接时间概率分别为且满足/>
在任务总量为Wm，连接时间为Tm,n，计算MEC POOL组网模式下业务处理效益提升时，RHm,n(Wm,Tm,n)的取值。
其中：RHm,n(Wm,Tm,n)为在任务总量为Wm，连接时间为Tm,n时，用户切换后与MEC上下行链路传输速率/用户切换前与MEC上下行链路传输速率；
RH为区域池组网模式下业务处理效益提升时，用户切换后与MEC上下行链路传输速率/用户切换前与MEC上下行链路传输速率的统计值；
则，
基于前述业务处理效益模型，进行了相关仿真。
简化起见，假定区域池内需要处理的任务总量为250Mbit，连接时间为5秒和30秒，连接时间概率分别为0.5：0.5。
业务处理效益随切换前后速率比例变化情况，如图7和图8所示。
横坐标为用户切换后与MEC上下行链路传输速率/用户切换前与MEC上下行链路传输速率，纵坐标为业务处理效益。
从图7中可以看出，连接时间为5秒时，RH大于0.85时，MEC POOL组网业务处理效益优于非区域池组网；
从图8中可以看出，连接时间为30秒时，RH大于0.7时，MEC POOL组网业务处理效益优于非区域池组网。
当RH大于0.85*0.5+0.7*0.5＝0.775时，在统计概率上，MEC POOL组网业务处理效益优于非区域池组网。
按照RH大于0.775来优化调整区域池边界。
实施例三
本实施例提供了多接入边缘计算服务器的区域池划分系统；
多接入边缘计算服务器的区域池划分系统，包括：
获取模块，其被配置为：获取待划分区域池的若干个多接入边缘计算服务器；基于行政区域，对所有的多接入边缘计算服务器进行区域划分，得到若干个连续区域；
初步范围确定模块，其被配置为：在每个连续区域内部，基于业务需求的潮汐效应确定区域池的初步范围；
初步边界确定模块，其被配置为：基于区域池的初步范围和地理信息，确定区域池的初步边界；
效益计算模块，其被配置为：基于区域池的初步边界，计算区域池组网模式下业务处理效益与非区域池组网模式下业务处理效益；判断区域池组网模式下业务处理效益相对于非区域池组网模式下业务处理效益是否有提升，如果有，则输出区域池最终边界；如果没有，则进入边界优化调整模块；
边界优化调整模块，其被配置为：对区域池边界进行优化调整，返回效益计算模块。
此处需要说明的是，上述获取模块、初步范围确定模块、初步边界确定模块、效益计算模块和边界优化调整模块对应于实施例一中的步骤S101至S105，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例一所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为系统的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。
上述实施例中对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分可以参见其他实施例的相关描述。
所提出的系统，可以通过其他的方式实现。例如以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如上述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时，可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合或者可以集成到另外一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
实施例四
本实施例还提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器、以及一个或多个计算机程序；其中，处理器与存储器连接，上述一个或多个计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，该处理器执行该存储器存储的一个或多个计算机程序，以使电子设备执行上述实施例一所述的方法。
应理解，本实施例中，处理器可以是中央处理单元CPU，处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器DSP、专用集成电路ASIC，现成可编程门阵列FPGA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。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据、存储器的一部分还可以包括非易失性随机存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。
在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
实施例一中的方法可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
实施例五
本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成实施例一所述的方法。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.多接入边缘计算服务器的区域池划分方法，其特征是，包括：
获取待划分区域池的若干个多接入边缘计算服务器；基于行政区域，对所有的多接入边缘计算服务器进行区域划分，得到若干个连续区域；
在每个连续区域内部，基于业务需求的潮汐效应确定区域池的初步范围；
基于区域池的初步范围和地理信息，确定区域池的初步边界；
基于区域池的初步边界，计算区域池组网模式下业务处理效益与非区域池组网模式下业务处理效益；判断区域池组网模式下业务处理效益相对于非区域池组网模式下业务处理效益是否有提升，如果有，则输出区域池最终边界；如果没有，则进入下一步；
对区域池边界进行优化调整，返回上一步；
其中，计算区域池组网模式下业务处理效益；具体包括：
计算区域池内业务处理通信和计算效益；
计算区域池内业务处理能耗效益；
基于区域池内业务处理通信和计算效益，与区域池内业务处理能耗效益，加权求和，得到区域池组网模式下业务处理效益；
其中，计算区域池内业务处理通信和计算效益；具体包括：
计算移动终端与多接入边缘计算服务器之间的任务传输所需通信时延、多接入边缘计算服务器计算时延、移动终端计算时延和迁移时延；
基于移动终端与多接入边缘计算服务器之间的任务传输所需通信时延，和单位时间通信成本，得到区域池内业务处理总通信成本；
基于多接入边缘计算服务器计算时延、移动终端计算时延和单位时间计算成本，得到区域池内业务处理总计算成本；
基于迁移时延和迁移成本，得到区域池内业务处理总迁移成本；
根据区域池内业务处理总通信成本、区域池内业务处理总计算成本和区域池内业务处理总迁移成本，得到区域池内业务处理通信和计算成本；
基于区域池内业务处理通信和计算成本，得到区域池内业务处理通信和计算效益；
计算区域池内业务处理能耗效益；具体包括：
计算区域池内业务处理本地计算能耗；
计算区域池内业务处理任务传输能耗；
计算区域池内业务处理多接入边缘计算服务器计算能耗；
基于区域池内业务处理本地计算能耗、区域池内业务处理任务传输能耗和区域池内业务处理多接入边缘计算服务器计算能耗；计算出区域池内业务处理能耗；
基于区域池内业务处理能耗，得到区域池内业务处理能耗成本和能耗效益；
其中，非区域池组网模式下业务处理效益；计算步骤具体包括：
计算非区域池内业务处理通信和计算效益；
计算非区域池内业务处理能耗效益；
基于非区域池内业务处理通信和计算效益，与非区域池内业务处理能耗效益，加权求和，得到非区域池组网模式下业务处理效益；
计算非区域池内业务处理通信和计算效益；具体包括：
计算移动终端与第i个多接入边缘计算服务器之间的任务传输所需通信时延、移动终端与第j个多接入边缘计算服务器之间的任务传输所需通信时延、第i个多接入边缘计算服务器的计算时延、第j个多接入边缘计算服务器的计算时延、移动终端计算时延和迁移时延；
基于移动终端与第i个多接入边缘计算服务器之间的任务传输所需通信时延、移动终端与第j个多接入边缘计算服务器之间的任务传输所需通信时延，和单位时间通信成本，得到非区域池内业务处理总通信成本；
基于第i个多接入边缘计算服务器的计算时延、第j个多接入边缘计算服务器的计算时延、移动终端计算时延，和单位时间计算成本，得到非区域池内业务处理总计算成本；
基于迁移时延，和单位时间迁移成本，得到非区域池内业务处理总迁移成本；
根据非区域池内业务处理总通信成本、非区域池内业务处理总计算成本和非区域池内业务处理总迁移成本，得到非区域池内业务处理通信和计算成本；
基于非区域池内业务处理通信和计算成本，得到非区域池内业务处理通信和计算效益；
计算非区域池内业务处理能耗效益；具体包括：
计算非区域池内业务处理本地计算能耗、任务传输能耗和边缘计算服务器计算能耗；
根据非区域池内业务处理本地计算能耗、任务传输能耗和边缘计算服务器计算能耗，得到非区域池内业务处理总能耗；
基于非区域池内业务处理总能耗，计算出非区域池内业务处理成本和效益。
2.如权利要求1所述的多接入边缘计算服务器的区域池划分方法，其特征是，基于区域池的初步范围和地理信息，确定区域池的初步边界；具体包括：
在区域池的初步范围内，沿着业务需求不高的区域作为区域池的边界；
沿着河流的走向确定区域池的初步边界；
并且在区域池初步边界的确定过程中，避免初步边界经过业务需求密集度高于设定阈值的区域。
3.多接入边缘计算服务器的区域池划分方法，其特征是，包括：
获取待划分区域池的若干个多接入边缘计算服务器；基于行政区域，对所有的多接入边缘计算服务器进行区域划分，得到若干个连续区域；
在每个连续区域内部，基于业务需求的潮汐效应确定区域池的初步范围；
基于区域池的初步范围和地理信息，确定区域池的初步边界；
计算在区域池组网模式下业务处理效益高于非区域池组网模式下业务处理效益时关键指标取值；
按照关键指标取值优化调整区域池边界，输出区域池边界；
其中，区域池组网模式下的关键指标取值；计算步骤具体包括：
假定区域池内移动用户需要处理的任务总量为Wm,m＝1,2…M，任务总量概率分别为m＝1,2…M,且满足/>
任务总量为Wm时,移动用户与MEC连接时间为Tm,n,n＝1,2…N，连接时间概率分别为n＝1,2…N,且满足/>
在任务总量为Wm，连接时间为Tm,n，计算MEC POOL组网模式下业务处理效益提升时，RHm,n(Wm,Tm,n)的取值；
其中：RHm,n(Wm,Tm,n)为在任务总量为Wm，连接时间为Tm,n时，用户切换后与MEC上下行链路传输速率/用户切换前与MEC上下行链路传输速率；
RH为区域池组网模式下业务处理效益提升时，用户切换后与MEC上下行链路传输速率/用户切换前与MEC上下行链路传输速率的统计值；
则，
4.一种基于权利要求1-2任一项所述的多接入边缘计算服务器的区域池划分方法的多接入边缘计算服务器的区域池划分系统，其特征是，包括：
获取模块，其被配置为：获取待划分区域池的若干个多接入边缘计算服务器；基于行政区域，对所有的多接入边缘计算服务器进行区域划分，得到若干个连续区域；
初步范围确定模块，其被配置为：在每个连续区域内部，基于业务需求的潮汐效应确定区域池的初步范围；
初步边界确定模块，其被配置为：基于区域池的初步范围和地理信息，确定区域池的初步边界；
效益计算模块，其被配置为：基于区域池的初步边界，计算区域池组网模式下业务处理效益与非区域池组网模式下业务处理效益；判断区域池组网模式下业务处理效益相对于非区域池组网模式下业务处理效益是否有提升，如果有，则输出区域池最终边界；如果没有，则进入边界优化调整模块；
边界优化调整模块，其被配置为：对区域池边界进行优化调整，返回效益计算模块。
5.一种电子设备，其特征是，包括：
存储器，用于非暂时性存储计算机可读指令；以及
处理器，用于运行所述计算机可读指令，
其中，所述计算机可读指令被所述处理器运行时，执行上述权利要求1-3任一项所述的方法。
6.一种存储介质，其特征是，非暂时性地存储计算机可读指令，其中，当所述计算机可读指令由计算机执行时，执行权利要求1-3任一项所述方法的指令。
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