CN114172817A - 一种边缘计算的虚拟网络功能部署方法与系统 - Google Patents

一种边缘计算的虚拟网络功能部署方法与系统 Download PDF

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CN114172817A CN202111207554.5A CN202111207554A CN114172817A CN 114172817 A CN114172817 A CN 114172817A CN 202111207554 A CN202111207554 A CN 202111207554A CN 114172817 A CN114172817 A CN 114172817A
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余丹
刘玮
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Abstract

本发明的实施例公开了一种边缘计算的虚拟网络功能部署方法与系统,涉及边缘计算技术领域。所述方法,计算当前用户设备到每个边缘设备的最短数据传输距离;根据每个边缘设备当前已部署的虚拟网络功能组件数量,计算每个边缘设备的部署判定值;根据所述部署判定值,筛选出能部署用于响应当前用户设备的新虚拟网络功能组件的边缘设备,作为备选边缘设备;根据当前用户设备与每个备选边缘设备之间的最短数据传输距离和数据传输速度,确定一个备选边缘设备作为用于响应当前用户设备的目标边缘设备;在所述目标边缘设备上部署响应当前用户设备需要的新的虚拟网络功能组件。本发明有效地降低了数据在传输过程中的时间,提高了效率。

Description

一种边缘计算的虚拟网络功能部署方法与系统
技术领域
本发明属于边缘计算技术领域,尤其涉及一种边缘计算的虚拟网络功能部署方法与系统。
背景技术
网络功能虚拟化(Network Functions Virtualization,NFV)是一种对于网络架构的概念,利用虚拟化技术,将网络节点阶层的功能,分割成几个功能区块,分别以软件方式实现,不再局限于硬件架构。在NFV中,请求的服务由一系列虚拟网络函数(VNF)实现,这些虚拟网络函数可以利用虚拟化技术在通用服务器上运行。随着网络业务的增多,对网络的时延要求越来越高。但现在网络应用服务一般都部署在集中化的数据中心内,距离用户较远,网络路径需要经过若干个路由器、交换机等,网络时延较大,无法满足NFV网络的低时延要求。
网络边缘计算(Network edge computing,NEC)是指把业务功能部署在最接近用户的具有一定计算能力的设备上,即边缘设备,比如家庭网关、基站控制器等。NEC技术可以实时或更快的进行数据处理和分析,让数据处理更靠近源,而不是外部数据中心或者云,可以大大缩短延迟时间。因此,NFV和NEC结合的网络技术成为了当前本领域的研究热点。
由于NFV和NEC的结合技术研究时间较短,目前,在NFV和NEC技术结合的网络中,用户设备需要新部署的虚拟网络功能组件时,在诸多边缘设备中如何选出既能满足资源需求又能降低时延,提高数据传输效率的最优边缘设备,成了本领域亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种边缘计算的虚拟网络功能部署方法与系统,用于解决目前虚拟网络功能组件部署方案,不能较好地选择出既能满足资源需求又能降低时延,提高数据传输效率的边缘设备,来部署新的虚拟网络功能组件的问题。本发明能根据当前用户设备与每个备选边缘设备之间的最短数据传输距离和数据传输速度,挑选出满足资源需求并距离用户最近的边缘节点来部署新的虚拟网络组件,有效地降低了数据在传输过程中的时间,提高了效率。
第一方面,本发明实施例提供一种边缘计算的虚拟网络功能部署方法,包括以下步骤:
计算当前用户设备到每个边缘设备的最短数据传输距离;
根据每个边缘设备当前已部署的虚拟网络功能组件数量,计算每个边缘设备的部署判定值;其中,所述部署判定值用于表征该边缘设备是否能部署用于响应当前用户设备的新虚拟网络功能组件;
根据所述部署判定值,筛选出能部署用于响应当前用户设备的新虚拟网络功能组件的边缘设备,作为备选边缘设备;
根据当前用户设备与每个备选边缘设备之间的最短数据传输距离和数据传输速度,确定一个备选边缘设备作为用于响应当前用户设备的目标边缘设备;
在所述目标边缘设备上部署响应当前用户设备需要的新的虚拟网络功能组件。
在一可选实施例中,所述计算当前用户设备到每个边缘设备的最短数据传输距离,包括:
根据第一公式计算当前用户设备到每个边缘设备的最短数据传输距离:
Figure BDA0003307334700000021
在第一公式中,Sa表示当前用户设备与第a个边缘设备之间的最短数据传输距离,a=1,2,…,A;A为与当前设备连接的边缘设备的总数;Sa,i(1)表示当前用户设备与第a个边缘设备之间进行数据传输的第i条路径中的第1个节点之间的直线距离;Sa,i(mi)表示当前用户设备与第a个边缘设备之间进行数据传输的第i条路径中的第mi个节点之间的直线距离;mi表示当前用户设备与第a个边缘设备之间进行数据传输的第i条路径中的节点总个数;Sa,i(t,t+1)表示当前用户设备与第a个边缘设备之间进行数据传输的第i条路径中的第t个节点与第t+1个节点之间的直线距离;
Figure BDA0003307334700000031
表示将i的值从1取到n得到括号内的最小值;t=1,2,…,mi-1;i=1,2,…,n;n表示当前用户设备与第a个边缘设备之间可进行数据传输的路径总数。
在一可选实施例中,所述根据每个边缘设备当前已部署的虚拟网络功能组件数量,计算每个边缘设备的部署判定值,包括:
根据以下第二公式计算每个边缘设备的部署判定值:
Figure BDA0003307334700000032
在第二公式中,λa表示第a个边缘设备的部署判定值,Da表示第a个边缘设备上当前已部署的虚拟网络功能组件数量,Ra,j表示第a个边缘设备上已部署的第j个虚拟网络功能组件的组件编号,Ek表示用于响应所述用户设备需要新部署的第k个虚拟网络功能组件的组件编号,k=1,2,…,K;K表示用于响应所述用户设备需要新部署的虚拟网络功能组件的组件个数,J表示第a个边缘设备上已部署的虚拟网络功能组件的组件编号数量,G[]表示归一函数,括号内的值为0时函数值为0,括号内的值不为0时则函数值为1;F表示所述边缘设备最多可以部署虚拟网络功能组件的个数。
在一可选实施例中,所述根据所述部署判定值,筛选出能部署用于响应当前用户设备的新虚拟网络功能组件的边缘设备,作为备选边缘设备,包括:
筛选出部署判定值不小于预设阈值的边缘设备作为备选边缘设备。
在一可选实施例中,所述根据当前用户设备与每个备选边缘设备之间的最短数据传输距离和数据传输速度,确定一个备选边缘设备作为用于响应当前用户设备的目标边缘设备,包括:
根据以下第三公式计算每个备选边缘设备的选择权重值;
将计算出的选择权重值最大的备选设备作为用于响应当前用户设备的目标边缘设备;
其中,所述第三公式为:
Figure BDA0003307334700000041
在第三公式中,Qb表示第b个备选边缘设备的选择权重值;b=1,2,…,B,B表示备选边缘设备的总数;
Figure BDA0003307334700000042
表示将b的值从1取到B分别按照括号内的公式计算得到B个值,并从所述B个值中选取最大值;λb表示第b个备选边缘设备的部署判定值,Sb表示当前用户设备与第b个备选边缘设备之间的最短数据传输距离,Vb表示当前用户设备与第b个备选边缘设备之间的数据传输速度。
第二方面,本发明实施例提供一种边缘计算的虚拟网络功能部署系统,包括:
传输距离计算模块,用于计算当前用户设备到每个边缘设备的最短数据传输距离;
部署判定值计算模块,用于根据每个边缘设备当前已部署的虚拟网络功能组件数量,计算每个边缘设备的部署判定值;其中,所述部署判定值用于表征该边缘设备是否能部署用于响应当前用户设备的新虚拟网络功能组件;
筛选模块,用于根据所述部署判定值,筛选出能部署用于响应当前用户设备的新虚拟网络功能组件的边缘设备,作为备选边缘设备;
边缘设备确定模块,用于根据当前用户设备与每个备选边缘设备之间的最短数据传输距离和数据传输速度,确定一个备选边缘设备作为用于响应当前用户设备的目标边缘设备;
组件部署模块,用于在所述目标边缘设备上部署响应当前用户设备需要的新的虚拟网络功能组件。
在一可选实施例中,所述传输距离计算模块,具体用于根据第一公式计算当前用户设备到每个边缘设备的最短数据传输距离:
Figure BDA0003307334700000051
在第一公式中,Sa表示当前用户设备与第a个边缘设备之间的最短数据传输距离,a=1,2,…,A;A为与当前设备连接的边缘设备的总数;Sa,i(1)表示当前用户设备与第a个边缘设备之间进行数据传输的第i条路径中的第1个节点之间的直线距离;Sa,i(mi)表示当前用户设备与第a个边缘设备之间进行数据传输的第i条路径中的第mi个节点之间的直线距离;mi表示当前用户设备与第a个边缘设备之间进行数据传输的第i条路径中的节点总个数;Sa,i(t,t+1)表示当前用户设备与第a个边缘设备之间进行数据传输的第i条路径中的第t个节点与第t+1个节点之间的直线距离;
Figure BDA0003307334700000052
表示将i的值从1取到n得到括号内的最小值;t=1,2,…,mi-1;i=1,2,…,n;n表示当前用户设备与第a个边缘设备之间可进行数据传输的路径总数。
在一可选实施例中,所述部署判定值计算模块,具体用于根据以下第二公式计算每个边缘设备的部署判定值:
Figure BDA0003307334700000053
在第二公式中,λa表示第a个边缘设备的部署判定值,Da表示第a个边缘设备上当前已部署的虚拟网络功能组件数量,Ra,j表示第a个边缘设备上已部署的第j个虚拟网络功能组件的组件编号,Ek表示用于响应所述用户设备需要新部署的第k个虚拟网络功能组件的组件编号,k=1,2,…,K;K表示用于响应所述用户设备需要新部署的虚拟网络功能组件的组件个数,J表示第a个边缘设备上已部署的虚拟网络功能组件的组件编号数量,G[]表示归一函数,括号内的值为0时函数值为0,括号内的值不为0时则函数值为1;F表示所述边缘设备最多可以部署虚拟网络功能组件的个数。
在一可选实施例中,所述筛选模块,具体用于筛选出部署判定值不小于预设阈值的边缘设备作为备选边缘设备。
在一可选实施例中,所述边缘设备确定模块,包括:
选择权重值计算子模块,用于根据以下第三公式计算每个备选边缘设备的选择权重值;
目标边缘设备确定子模块,用于将计算出的选择权重值最大的备选设备作为用于响应当前用户设备的目标边缘设备;
其中,所述第三公式为:
Figure BDA0003307334700000061
在第三公式中,Qb表示第b个备选边缘设备的选择权重值;b=1,2,…,B,B表示备选边缘设备的总数;
Figure BDA0003307334700000062
表示将b的值从1取到B分别按照括号内的公式计算得到B个值,并从所述B个值中选取最大值;λb表示第b个备选边缘设备的部署判定值,Sb表示当前用户设备与第b个备选边缘设备之间的最短数据传输距离,Vb表示当前用户设备与第b个备选边缘设备之间的数据传输速度。
本发明提供了一种新的边缘计算的虚拟网络功能部署方案,首先计算当前用户设备到每个边缘设备的最短数据传输距离,接着根据每个边缘设备当前已部署的虚拟网络功能组件数量,筛选出可以部署用于响应当前用户设备的新虚拟网络功能组件的边缘设备作为备选边缘设备,最后根据所述最短数据传输距离和数据传输速度,确定一个备选边缘设备作为用于响应当前用户设备的目标边缘设备,来部署响应当前用户设备需要的新的虚拟网络功能组件。本发明能筛选出最优边缘设备来部署虚拟网络功能组件,不仅能满足其资源需求,同时此最优边缘设备也距用户最近,能够有效降低了数据传输时间,提高传输效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种边缘计算的虚拟网络功能部署方法流程图;
图2为本发明实施例提供的一种边缘计算的虚拟网络功能部署系统实施例一结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种边缘计算的虚拟网络功能部署系统实施例二结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确,所描述的实施例仅仅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它实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的一种边缘计算的虚拟网络功能部署方法流程图。参见图1,包括如下步骤:
S101:计算当前用户设备到每个边缘设备的最短数据传输距离。
本实施例中,计算出当前用户设备与每个边缘设备之间的最短数据传输距离,进而知晓用户设备与每个边缘设备之间的距离,便于后续筛选距离较近的边缘设备,防止由于距离过长降低数据传输的效率。
优选地,可根据如下第一公式计算当前用户设备到每个边缘设备的最短数据传输距离:
Figure BDA0003307334700000081
在第一公式中,Sa表示当前用户设备与第a个边缘设备之间的最短数据传输距离,a=1,2,…,A;A为与当前设备连接的边缘设备的总数;Sa,i(1)表示当前用户设备与第a个边缘设备之间进行数据传输的第i条路径中的第1个节点之间的直线距离;Sa,i(mi)表示当前用户设备与第a个边缘设备之间进行数据传输的第i条路径中的第mi个节点之间的直线距离;mi表示当前用户设备与第a个边缘设备之间进行数据传输的第i条路径中的节点总个数;Sa,i(t,t+1)表示当前用户设备与第a个边缘设备之间进行数据传输的第i条路径中的第t个节点与第t+1个节点之间的直线距离;
Figure BDA0003307334700000082
表示将i的值从1取到n得到括号内的最小值;t=1,2,…,mi-1;i=1,2,…,n;n表示当前用户设备与第a个边缘设备之间可进行数据传输的路径总数。
S102:根据每个边缘设备当前已部署的虚拟网络功能组件数量,计算每个边缘设备的部署判定值。
其中,所述部署判定值用于表征该边缘设备是否能部署用于响应当前用户设备的新虚拟网络功能组件。
本实施例中,根据每个边缘设备当前已部署的虚拟网络功能组件数量判断响应所述用户设备需要新部署的虚拟网络功能组件是否可以部署在所述边缘设备上,进而知晓所述边缘设备是否具备部署新组件的资格。
优选地,根据如下第二公式计算每个边缘设备的部署判定值:
Figure BDA0003307334700000083
在第二公式中,λa表示第a个边缘设备的部署判定值,Da表示第a个边缘设备上当前已部署的虚拟网络功能组件数量,Ra,j表示第a个边缘设备上已部署的第j个虚拟网络功能组件的组件编号(所述编号为已知编号),Ek表示用于响应所述用户设备需要新部署的第k个虚拟网络功能组件的组件编号,k=1,2,…,K;K表示用于响应所述用户设备需要新部署的虚拟网络功能组件的组件个数,J表示第a个边缘设备上已部署的虚拟网络功能组件的组件编号数量,G[]表示归一函数,若括号内的值为0,则函数值为0,若括号内的值不为0,则函数值为1;F表示所述边缘设备最多可以部署虚拟网络功能组件的个数。
优选地,若λa≥0时,表示第a个边缘设备能部署用于响应当前用户设备的新虚拟网络功能组件,λa<0时,表示第a个边缘设备不能部署响应当前用户设备的新虚拟网络功能组件。
本实施例中,根据第二公式得出,存在新部署组件已经部署在第a个边缘设备上时,则
Figure BDA0003307334700000091
从而使得λa值越大;另外,假设第a个边缘设备上已部署的虚拟网络组件数量越少,即Da越小,则λa值越大。因此所述λa值越大,说明第a个边缘设备用来作为响应当前用户设备,部署虚拟网络功能组件越好。
S103:根据所述部署判定值,筛选出能部署用于响应当前用户设备的新虚拟网络功能组件的边缘设备,作为备选边缘设备。
在一可选实施例中,本步骤筛选出部署判定值不小于预设阈值的边缘设备作为备选边缘设备。优选地,所述预设阈值为0。则此步骤中筛选出λa≥0的边缘设备作为备选边缘设备。
S104:根据当前用户设备与每个备选边缘设备之间的最短数据传输距离和数据传输速度,确定一个备选边缘设备作为用于响应当前用户设备的目标边缘设备。
作为一可选实施例,所述步骤S104,包括:
S1041:根据第三公式计算每个备选边缘设备的选择权重值。
优选地,所述第三公式为:
Figure BDA0003307334700000101
在第三公式中,Qb表示第b个备选边缘设备的选择权重值;b=1,2,…,B,B表示备选边缘设备的总数;Sb表示当前用户设备与第b个备选边缘设备之间的最短数据传输距离,Vb表示当前用户设备与第b个备选边缘设备之间的数据传输速度;
Figure BDA0003307334700000102
表示将b的值从1取到B分别按照括号内的公式计算得到B个值,并从所述B个值中选取最大值,即:
Figure BDA0003307334700000103
表示取当前用户设备与B个备选边缘设备之间的最短数据传输距离中的最大值,
Figure BDA0003307334700000104
表示取当前用户设备与B个备选边缘设备之间的数据传输速度中的最大值;λb表示第b个备选边缘设备的部署判定值。
本实施例中,每个边缘设备都会部署若干个虚拟网络功能组件,边缘设备上的虚拟网络功能组件可以快速创建和消亡,所述虚拟网络功能组件的部署位置要求在满足其资源需求的情况下与用户最近。为了达到此目的,第三公式充分考虑了每个边缘设备的部署判定值(此值越大越好),当前用户设备与备选边缘设备之间的最短数据传输距离(此值越小越好),当前用户设备与备选边缘设备之间的数据传输速度(此值越大越好),当前述这些值越好时,则边缘设备的选择权重值越大。然后将此值最大的备选设备作为用于响应当前用户设备的目标边缘设备,将实现在满足其资源需求的情况下与用户最近。
S1041:将计算出的选择权重值最大的备选设备作为用于响应当前用户设备的目标边缘设备。
S105:在所述目标边缘设备上部署响应当前用户设备需要的新的虚拟网络功能组件。
本实施例中,利用当前用户设备与每个边缘设备之间的数据传输距离,当前用户设备与每个边缘设备之间的数据传输速度以及响应所述用户设备需要新部署的虚拟网络功能组件是否可以部署在所述边缘设备上的判定值,选择出最优边缘设备来部署响应所述用户设备的虚拟网络功能组件,进而利用最优边缘设备部署所述虚拟网络功能组件,可以在满足其资源需求的情况下距用户的距离最近,提高了效率。
本发明实施例提供的一种边缘计算的虚拟网络功能部署方法,首先计算当前用户设备到每个边缘设备的最短数据传输距离,接着根据每个边缘设备当前已部署的虚拟网络功能组件数量,筛选出可以部署用于响应当前用户设备的新虚拟网络功能组件的边缘设备作为备选边缘设备,最后根据所述最短数据传输距离和数据传输速度,确定一个备选边缘设备作为用于响应当前用户设备的目标边缘设备,来部署响应当前用户设备需要的新的虚拟网络功能组件。本发明能筛选出最优边缘设备来部署虚拟网络功能组件,可以在满足其资源需求的情况下,同时此最优边缘设备也距用户最近,有效地降低了数据传输时间,提高了效率。
对应于本发明实施例提供的一种边缘计算的虚拟网络功能部署方法,本发明实施例还提供一种边缘计算的虚拟网络功能部署系统,如图2所示,该系统包括:
传输距离计算模块1,用于计算当前用户设备到每个边缘设备的最短数据传输距离。优选地,传输距离计算模块1,具体用于根据上述第一公式计算当前用户设备到每个边缘设备的最短数据传输距离。
部署判定值计算模块2,用于根据每个边缘设备当前已部署的虚拟网络功能组件数量,计算每个边缘设备的部署判定值;其中,所述部署判定值用于表征该边缘设备是否能部署用于响应当前用户设备的新虚拟网络功能组件。优选地,部署判定值计算模块2,具体用于根据上述第二公式计算每个边缘设备的部署判定值。
筛选模块3,用于根据所述部署判定值,筛选出能部署用于响应当前用户设备的新虚拟网络功能组件的边缘设备,作为备选边缘设备。优选地,筛选模块3具体用于筛选出部署判定值不小于预设阈值的边缘设备作为备选边缘设备。
边缘设备确定模块4,用于根据当前用户设备与每个备选边缘设备之间的最短数据传输距离和数据传输速度,确定一个备选边缘设备作为用于响应当前用户设备的目标边缘设备。
图3为本发明提供的一种边缘计算的虚拟网络功能部署系统实施例二的结构示意图。参看图3,本实施例是在前述边缘计算的虚拟网络功能部署系统实施例一的结构的基础上,进一步的,边缘设备确定模块4,包括:
选择权重值计算子模块41,用于根据上述第三公式计算每个备选边缘设备的选择权重值。
目标边缘设备确定子模块42,用于将计算出的选择权重值最大的备选设备作为用于响应当前用户设备的目标边缘设备。
组件部署模块5,用于在所述目标边缘设备上部署响应当前用户设备需要的新的虚拟网络功能组件。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(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。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明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,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种边缘计算的虚拟网络功能部署方法,其特征在于,包括以下步骤:
计算当前用户设备到每个边缘设备的最短数据传输距离;
根据每个边缘设备当前已部署的虚拟网络功能组件数量,计算每个边缘设备的部署判定值;其中,所述部署判定值用于表征该边缘设备是否能部署用于响应当前用户设备的新虚拟网络功能组件;
根据所述部署判定值,筛选出能部署用于响应当前用户设备的新虚拟网络功能组件的边缘设备,作为备选边缘设备;
根据当前用户设备与每个备选边缘设备之间的最短数据传输距离和数据传输速度,确定一个备选边缘设备作为用于响应当前用户设备的目标边缘设备;
在所述目标边缘设备上部署响应当前用户设备需要的新的虚拟网络功能组件。
2.如权利要求1所述的一种边缘计算的虚拟网络功能部署方法,其特征在于,所述计算当前用户设备到每个边缘设备的最短数据传输距离,包括:
根据第一公式计算当前用户设备到每个边缘设备的最短数据传输距离:
Figure FDA0003307334690000011
在第一公式中,Sa表示当前用户设备与第a个边缘设备之间的最短数据传输距离,a=1,2,…,A;A为与当前设备连接的边缘设备的总数;Sa,i(1)表示当前用户设备与第a个边缘设备之间进行数据传输的第i条路径中的第1个节点之间的直线距离;Sa,i(mi)表示当前用户设备与第a个边缘设备之间进行数据传输的第i条路径中的第mi个节点之间的直线距离;mi表示当前用户设备与第a个边缘设备之间进行数据传输的第i条路径中的节点总个数;Sa,i(t,t+1)表示当前用户设备与第a个边缘设备之间进行数据传输的第i条路径中的第t个节点与第t+1个节点之间的直线距离;
Figure FDA0003307334690000012
表示将i的值从1取到n得到括号内的最小值;t=1,2,…,mi-1;i=1,2,…,n;n表示当前用户设备与第a个边缘设备之间可进行数据传输的路径总数。
3.如权利要求1或2所述的一种边缘计算的虚拟网络功能部署方法,其特征在于,所述根据每个边缘设备当前已部署的虚拟网络功能组件数量,计算每个边缘设备的部署判定值,包括:
根据以下第二公式计算每个边缘设备的部署判定值:
Figure FDA0003307334690000021
在第二公式中,λa表示第a个边缘设备的部署判定值,Da表示第a个边缘设备上当前已部署的虚拟网络功能组件数量,Ra,j表示第a个边缘设备上已部署的第j个虚拟网络功能组件的组件编号,Ek表示用于响应所述用户设备需要新部署的第k个虚拟网络功能组件的组件编号,k=1,2,…,K;K表示用于响应所述用户设备需要新部署的虚拟网络功能组件的组件个数,J表示第a个边缘设备上已部署的虚拟网络功能组件的组件编号数量,G[]表示归一函数,括号内的值为0时函数值为0,括号内的值不为0时则函数值为1;F表示所述边缘设备最多可以部署虚拟网络功能组件的个数。
4.如权利要求3所述的一种边缘计算的虚拟网络功能部署方法,其特征在于,所述根据所述部署判定值,筛选出能部署用于响应当前用户设备的新虚拟网络功能组件的边缘设备,作为备选边缘设备,包括:
筛选出部署判定值不小于预设阈值的边缘设备作为备选边缘设备。
5.如权利要求3或4所述的一种边缘计算的虚拟网络功能部署方法,其特征在于,所述根据当前用户设备与每个备选边缘设备之间的最短数据传输距离和数据传输速度,确定一个备选边缘设备作为用于响应当前用户设备的目标边缘设备,包括:
根据以下第三公式计算每个备选边缘设备的选择权重值;
将计算出的选择权重值最大的备选设备作为用于响应当前用户设备的目标边缘设备;
其中,所述第三公式为:
Figure FDA0003307334690000031
在第三公式中,Qb表示第b个备选边缘设备的选择权重值;b=1,2,…,B,B表示备选边缘设备的总数;
Figure FDA0003307334690000032
表示将b的值从1取到B分别按照括号内的公式计算得到B个值,并从所述B个值中选取最大值;λb表示第b个备选边缘设备的部署判定值,Sb表示当前用户设备与第b个备选边缘设备之间的最短数据传输距离,Vb表示当前用户设备与第b个备选边缘设备之间的数据传输速度。
6.一种边缘计算的虚拟网络功能部署系统,其特征在于,包括:
传输距离计算模块,用于计算当前用户设备到每个边缘设备的最短数据传输距离;
部署判定值计算模块,用于根据每个边缘设备当前已部署的虚拟网络功能组件数量,计算每个边缘设备的部署判定值;其中,所述部署判定值用于表征该边缘设备是否能部署用于响应当前用户设备的新虚拟网络功能组件;
筛选模块,用于根据所述部署判定值,筛选出能部署用于响应当前用户设备的新虚拟网络功能组件的边缘设备,作为备选边缘设备;
边缘设备确定模块,用于根据当前用户设备与每个备选边缘设备之间的最短数据传输距离和数据传输速度,确定一个备选边缘设备作为用于响应当前用户设备的目标边缘设备;
组件部署模块,用于在所述目标边缘设备上部署响应当前用户设备需要的新的虚拟网络功能组件。
7.如权利要求6所述的一种边缘计算的虚拟网络功能部署系统,其特征在于,所述传输距离计算模块,具体用于根据第一公式计算当前用户设备到每个边缘设备的最短数据传输距离:
Figure FDA0003307334690000041
在第一公式中,Sa表示当前用户设备与第a个边缘设备之间的最短数据传输距离,a=1,2,…,A;A为与当前设备连接的边缘设备的总数;Sa,i(1)表示当前用户设备与第a个边缘设备之间进行数据传输的第i条路径中的第1个节点之间的直线距离;Sa,i(mi)表示当前用户设备与第a个边缘设备之间进行数据传输的第i条路径中的第mi个节点之间的直线距离;mi表示当前用户设备与第a个边缘设备之间进行数据传输的第i条路径中的节点总个数;Sa,i(t,t+1)表示当前用户设备与第a个边缘设备之间进行数据传输的第i条路径中的第t个节点与第t+1个节点之间的直线距离;
Figure FDA0003307334690000042
表示将i的值从1取到n得到括号内的最小值;t=1,2,…,mi-1;i=1,2,…,n;n表示当前用户设备与第a个边缘设备之间可进行数据传输的路径总数。
8.如权利要求6或7所述的一种边缘计算的虚拟网络功能部署系统,其特征在于,所述部署判定值计算模块,具体用于根据以下第二公式计算每个边缘设备的部署判定值:
Figure FDA0003307334690000043
在第二公式中,λa表示第a个边缘设备的部署判定值,Da表示第a个边缘设备上当前已部署的虚拟网络功能组件数量,Ra,j表示第a个边缘设备上已部署的第j个虚拟网络功能组件的组件编号,Ek表示用于响应所述用户设备需要新部署的第k个虚拟网络功能组件的组件编号,k=1,2,…,K;K表示用于响应所述用户设备需要新部署的虚拟网络功能组件的组件个数,J表示第a个边缘设备上已部署的虚拟网络功能组件的组件编号数量,G[]表示归一函数,括号内的值为0时函数值为0,括号内的值不为0时则函数值为1;F表示所述边缘设备最多可以部署虚拟网络功能组件的个数。
9.如权利要求8所述的一种边缘计算的虚拟网络功能部署系统,其特征在于,所述筛选模块,具体用于筛选出部署判定值不小于预设阈值的边缘设备作为备选边缘设备。
10.如权利要求8或9所述的一种边缘计算的虚拟网络功能部署系统,其特征在于,所述边缘设备确定模块,包括:
选择权重值计算子模块,用于根据以下第三公式计算每个备选边缘设备的选择权重值;
目标边缘设备确定子模块,用于将计算出的选择权重值最大的备选设备作为用于响应当前用户设备的目标边缘设备;
其中,所述第三公式为:
Figure FDA0003307334690000051
在第三公式中,Qb表示第b个备选边缘设备的选择权重值;b=1,2,…,B,B表示备选边缘设备的总数;
Figure FDA0003307334690000052
表示将b的值从1取到B分别按照括号内的公式计算得到B个值,并从所述B个值中选取最大值;λb表示第b个备选边缘设备的部署判定值,Sb表示当前用户设备与第b个备选边缘设备之间的最短数据传输距离,Vb表示当前用户设备与第b个备选边缘设备之间的数据传输速度。
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