TWI581588B - 行動邊緣計算之控制方法、網路系統與服務平台 - Google Patents

Description

行動邊緣計算之控制方法、網路系統與服務平台

本揭露是有關於一種控制方法、網路系統與服務平台，且特別是有關於一種行動邊緣計算(Mobile-Edge Computing,MEC)之控制方法、網路系統與服務平台。

隨著資訊科技的爆炸性發展，各式電子裝置均搭載著網路功能，以使電子裝置能夠透過網路執行各種應用程式服務。舉例來說，使用者經常使用的應用程式服務包含社群網站、視頻分享網站、行動網路銀行、餐廳訂位工具或地圖工具等應用程式服務。

除了智慧型手機及智慧型電視以外，穿戴式智慧裝置的問世，更將使得連網的電子裝置數量呈現爆炸性成長。眾多電子裝置透過網路連結應用程式服務時，將造成應用程式服務等待時間拉長、網路速度下降等問題。因此，如何改善這些問題， 已成為業界努力目標之一。

本揭露係有關於一種行動邊緣計算(Mobile-Edge Computing,MEC)之控制方法、網路系統與服務平台，其利用平台介面進行應用程式服務的溝通與分享。因此，多個服務平台之各種應用程式服務能夠有效率地整合。如此一來，能夠降低應用程式服務等待時間、並提高網路速度。

根據本揭露之第一方面，提出一種行動邊緣計算(Mobile-Edge Computing,MEC)之控制方法。控制方法包括以下步驟。數個服務平台之其中之一接收一請求訊息。請求訊息用以請求執行一應用程式服務。根據請求訊息之應用程式服務，選擇此些服務平台之其中之一。透過已選擇之此些服務平台之其中之一執行應用程式服務。

根據本揭露之第二方面，提出一種行動邊緣計算之網路系統。行動邊緣計算之網路系統包括數個服務平台。此些服務平台之其中之一接收一請求訊息。請求訊息用以請求執行一應用程式服務。根據此請求訊息之應用程式服務。此些服務平台之其中之一被選擇，並且透過已選擇之此些服務平台之其中之一執行應用程式服務。

根據本揭露之第三方面，提出一種行動邊緣計算之服務平台。服務平台包括一訊息處理單元及一控制單元。訊息處 理單元用以接收一請求訊息。請求訊息用以請求執行一應用程式服務。控制單元根據請求訊息之應用程式服務，選擇數個服務平台之其中之一，並且透過已選擇之此些服務平台之其中之一執行此應用程式服務。

為了對本揭露之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

100、100A、100B、100C‧‧‧服務平台

900‧‧‧用戶端

1000‧‧‧網路系統

2000‧‧‧核心網

CU‧‧‧控制單元

GI‧‧‧平台介面

MU‧‧‧訊息處理單元

Q1、Q2、Q3、Q4、Q5‧‧‧請求訊息

R1、R2、R3‧‧‧執行結果

S110、S120、S121、S122、S123、S124、S125、S130、S140‧‧‧流程步驟

SI‧‧‧服務介面

SR1、SR2、SR3、SR4‧‧‧應用程式服務

UI‧‧‧用戶介面

第1圖繪示行動邊緣計算(Mobile-Edge Computing,MEC)之服務平台之示意圖。

第2圖繪示行動邊緣計算之網路系統之示意圖。

第3圖繪示行動邊緣計算之控制方法的流程圖。

第4圖繪示一實施例之資料傳送示意圖。

第5圖繪示另一實施例之資料傳送示意圖。

第6圖繪示另一實施例之資料傳送示意圖。

第7圖繪示第3圖之步驟S120之細部流程圖。

第8圖繪示另一實施例之資料傳送示意圖。

第9圖繪示另一實施例之資料傳送示意圖。

請參照第1圖，其繪示行動邊緣計算(Mobile-Edge Computing,MEC)之服務平台100之示意圖。服務平台100包括 一訊息處理單元MU、一控制單元CU、一用戶介面UI、一服務介面SI及一平台介面GI。訊息處理單元MU用以接收並解析各種訊息。控制單元CU用以執行各種控制程序、判斷程序與計算程序。用戶介面UI用以提供資訊交換的統一介面，而與用戶端進行溝通。服務介面SI用以與各種應用程式服務SR1、SR2、…進行溝通。應用程式服務SR1、SR2、…例如是社群網站、視頻分享網站、行動網路銀行、餐廳訂位工具或地圖工具等。平台介面GI用以提供服務資訊交換的統一介面，而與另一服務平台100進行溝通。訊息處理單元MU、控制單元CU、用戶介面UI、服務介面SI及平台介面GI例如是一晶片、一電路板、一電路、或儲存數組程式碼之記錄媒體。

在本實施例中，服務平台100可以透過平台介面GI與另一服務平台100進行溝通與分享。因此，多個服務平台100之各種應用程式服務能夠有效率地整合。

請參照第2圖，其繪示行動邊緣計算之網路系統1000之示意圖。多個服務平台100透過平台介面GI(繪示於第1圖)以無線或有線等方式相互連接，而組成行動邊緣計算之網路系統1000。行動邊緣計算之網路系統1000連接於核心網(core network)2000與用戶端900之間，而形成一個裝置對裝置中繼區域雲(device to device relay base local cloud)。各種應用程式服務設置於此些服務平台100，當用戶端900欲執行某一應用程式服務時，可以不透過核心網2000，而直接於行動邊緣計算之網路 系統1000執行此應用程式服務。或者，應用程式服務提供者可以透過設置於行動邊緣計算之網路系統1000中的應用程式服務，不透過核心網2000直接對用戶端900提供各種訊息。

請參照第3~4圖，第3圖繪示行動邊緣計算之控制方法的流程圖，第4圖繪示一實施例之資料傳送示意圖。於第4圖中，虛線與實線皆表示各個元件之聯繫關係，實線則代表此例中資料傳送的情況。服務平台100A具有應用程式服務SR1、SR2、…，服務平台100B具有應用程式服務SR1、SR3、…，服務平台100C具有應用程式服務SR1、SR4、…。

首先，步驟S110中，用戶端900傳送一請求訊息Q1至數個服務平台100A、100B、100C之其中之一。舉例來說，用戶端900傳送請求訊息Q1至服務平台100A。在一實施例中，請求訊息Q1以統一格式的超文字應用程式語言(Hypertext Application Language,HAL)撰寫。服務平台100A之用戶介面UI接收請求訊息Q1後，訊息處理單元MU解析出請求訊息Q1的內容。在第4圖之例子中，請求訊息Q1用以請求執行應用程式服務SR2。

接著，在步驟S120中，根據請求訊息Q1之應用程式服務SR2，服務平台100A之控制單元CU選擇此些服務平台100A、100B、100C之其中之一。舉例來說，服務平台100A之控制單元CU根據以下表一之應用程式服務對照表(service mapping table)，得知僅有服務平台100A具有應用程式服務SR2，故選擇 服務平台100A。

然後，於步驟S130中，控制單元CU透過已選擇之服務平台100A執行應用程式服務SR2。在此步驟中，透過服務介面SI存取應用程式服務SR2，並將執行結果R1由服務介面SI直接傳遞至用戶介面UI後，回傳至用戶端900。

接著，於步驟S140中，控制單元CU判斷請求訊息 Q1是否更用以請求執行另一應用程式服務。於第4圖之例子中，請求訊息Q1僅有請求執行應用程式服務SR2，而未請求執行另一應用程式服務，故結束此流程。

請參照第3、5圖，第5圖繪示另一實施例之資料傳送示意圖。於第5圖中，虛線與實線皆表示各個元件之聯繫關係，實線則代表此例中資料傳送的情況。

首先，步驟S110中，用戶端900傳送一請求訊息Q2至數個服務平台100A、100B、100C之其中之一。舉例來說，用戶端900傳送請求訊息Q2至服務平台100A。服務平台100A之用戶介面UI接收請求訊息Q2後，訊息處理單元MU解析出請求訊息Q2的內容。在第5圖之例子中，請求訊息Q2用以請求執行應用程式服務SR3。

接著，在步驟S120中，根據請求訊息Q2之應用程式服務SR3，服務平台100A之控制單元CU選擇此些服務平台100A、100B、100C之其中之一。舉例來說，服務平台100A之控制單元CU根據以上表一之應用程式服務對照表，得知僅有服務平台100B具有應用程式服務SR3，故選擇服務平台100B。

然後，於步驟S130中，控制單元CU透過已選擇之服務平台100B執行應用程式服務SR3。在此步驟中，經由過服務平台100A之平台介面GI、服務平台100B之平台介面GI、及服務平台100B之服務介面SI的存取應用程式服務SR3，並將執行結果R2經由服務平台100B之服務介面SI、服務平台100B之 平台介面GI、服務平台100A之平台介面GI及服務平台100A之用戶介面UI回傳至用戶端900。

接著，於步驟S140中，控制單元CU判斷請求訊息Q2是否更用以請求執行另一應用程式服務。於第5圖之例子中，請求訊息Q2僅有請求執行應用程式服務SR3，而未請求執行另一應用程式服務，故結束此流程。

請參照第3、6圖，第6圖繪示另一實施例之資料傳送示意圖。於第6圖中，虛線與實線皆表示各個元件之聯繫關係，實線則代表此例中資料傳送的情況。

首先，步驟S110中，用戶端900傳送一請求訊息Q3至數個服務平台100A、100B、100C之其中之一。舉例來說，用戶端900傳送請求訊息Q3至服務平台100A。服務平台100A之用戶介面UI接收請求訊息Q3後，訊息處理單元MU解析出請求訊息Q3的內容。在第6圖之例子中，請求訊息Q3用以請求執行應用程式服務SR1。

接著，在步驟S120中，根據請求訊息Q3之應用程式服務SR1，服務平台100A之控制單元CU選擇此些服務平台100A、100B、100C之其中之一。舉例來說，服務平台100A之控制單元CU根據以上表一之應用程式服務對照表，得知有三個服務平台100A、100B、100C具有應用程式服務SR1，故需進一步從這三個服務平台100A、100B、100C進行選擇。

請參照第7圖及表二，第7圖繪示第3圖之步驟S120 之細部流程圖，表二係為平台運作情況表。

在步驟S121中，服務平台100A之控制單元CU計算各個服務平台100A、100B、100C對應用程式服務SR1之一應用程式服務負載率，並依據此些應用程式服務負載率，篩選服務平台100A、100B、100C。應用程式服務負載率係為一使用者人數與一使用者人數上限之比率。於此步驟中，篩選出應用程式服務負載率低於一第一標準值(例如是50%)的服務平台。舉例來說，請參照表一，服務平台100A的應用程式服務負載率為25%(3/12)，服務平台100B的應用程式服務負載率為33%(5/15)，服務平台100C的應用程式服務負載率為30%(3/10)。三個服務平台100A、100B、100C之應用程式服務負載率均低於第一標準值，故均予以選出。

在步驟S122中，服務平台100A之控制單元CU計算各個服務平台100A、100B、100C之一登入負載率，並依據此 些登入負載率，篩選服務平台100A、100B、100C。登入負載率係為一登入者人數與一登入者人數上限之比率。於此步驟中，篩選出登入負載率低於一第二標準值(例如是50%)的服務平台。舉例來說，請參照表二，服務平台100A的登入負載率為66%(33/50)，服務平台100B的登入負載率為10%(10/100)，服務平台100C的登入負載率為7%(5/70)。服務平台100B、100C之登入負載率均低於第二標準值，故均予以選出。

在步驟S123中，服務平台100A之控制單元CU計算各個服務平台100B、100C之一處理器負載率，並依據此些處理器負載率，篩選服務平台100B、100C。於此步驟中，篩選出處理器負載率低於一第三標準值(例如是60%)的服務平台。舉例來說，請參照表二，服務平台100B的處理器負載率為42%，服務平台100C的處理器負載率為50%。服務平台100B、100C之處理器負載率均低於第三標準值，故均予以選出。

在步驟S124中，服務平台100A之控制單元CU計算各個服務平台100B、100C之一記憶體可用容量，並依據此些記憶體可用容量，篩選服務平台100B、100C。於此步驟中，篩選出記憶體可用容量高於一第四標準值(例如是100Mbyte)的服務平台。舉例來說，請參照表二，服務平台100B的記憶體可用容量為220Mbyte，服務平台100C的記憶體可用容量為170Mbyte。服務平台100B、100C之記憶體可用容量均高於第四標準值，故均予以選出。

在步驟S125中，服務平台100A之控制單元CU計算各個服務平台100B、100C之一延遲時間，並依據此些延遲時間，篩選服務平台100B、100C。於此步驟中，篩選出延遲時間最低者的服務平台。舉例來說，請參照表二，服務平台100B的延遲時間為500ms，服務平台100C的延遲時間200ms。服務平台100C之延遲時間最低，故均予以選出。

上述步驟S121、S122、S123、S124、S125之步驟順序係可依據需求調整，只要在最後一個步驟的篩選中，選擇最佳者，即可做出唯一的選擇。

然後，於步驟S130中，控制單元CU透過已選擇之服務平台100C執行應用程式服務SR1。在此步驟中，經由過服務平台100A之平台介面GI、服務平台100C之平台介面GI、及服務平台100C之服務介面SI的存取應用程式服務SR1，並將執行結果R3經由服務平台100C之服務介面SI、服務平台100C之平台介面GI、服務平台100A之平台介面GI及服務平台100A之用戶介面UI回傳至用戶端900。

接著，於步驟S140中，控制單元CU判斷請求訊息Q3是否更用以請求執行另一應用程式服務。於第6圖之例子中，請求訊息Q3僅有請求執行應用程式服務SR1，而未請求執行另一應用程式服務，故結束此流程。

請參照第8圖，其繪示另一實施例之資料傳送示意圖。在另一實施例中，請求訊息Q4除了用以請求執行應用程式 服務SR2以外，更用以請求執行應用程式服務SR1，故在第3圖之流程中，將於步驟S140之後，將回至步驟S120，選擇此些服務平台100A、100B、100C之其中之一來執行應用程式服務SR1。在此實施例中，應用程式服務SR2及應用程式服務SR1執行於同一台服務平台100A。

請參照第9圖，其繪示另一實施例之資料傳送示意圖。在另一實施例中，請求訊息Q5除了用以請求執行應用程式服務SR3以外，更用以請求執行應用程式服務SR4，故在第3圖之流程中，將於步驟S140之後，將回至步驟S120，選擇此些服務平台100A、100B、100C之其中之一來執行應用程式服務SR4。在此實施例中，應用程式服務SR3及應用程式服務SR4執行於不同的服務平台100B、100C。

根據上述實施例，服務平台可以透過平台介面與另一服務平台進行溝通與分享。因此，多個服務平台之各種應用程式服務能夠有效率地整合。如此一來，能夠降低應用程式服務等待時間、並提高網路速度。

綜上所述，雖然本揭露已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

S110、S120、S130、S140‧‧‧流程步驟

Claims (19)

1. 一種行動邊緣計算(Mobile-Edge Computing,MEC)之控制方法，包括：複數個服務平台之其中之一接收一請求訊息，該請求訊息用以請求執行一第一應用程式服務；根據該請求訊息之該第一應用程式服務，由接收該請求訊息之該服務平台選擇該些服務平台之其中之一；以及透過已選擇之該些服務平台之其中之一執行該第一應用程式服務。
2. 如申請專利範圍第1項所述之行動邊緣計算之控制方法，其中接收該請求訊息之該服務平台不同於執行該第一應用程式服務之該服務平台。
3. 如申請專利範圍第1項所述之行動邊緣計算之控制方法，其中該請求訊息更用以請求執行一第二應用程式服務，該控制方法更包括：根據該請求訊息之該第二應用程式服務，由接收該請求訊息之該服務平台選擇該些服務平台之其中之一；以及透過已選擇之該些服務平台之其中之一執行該第二應用程式服務，該第一應用程式服務及該第二應用程式服務執行於該些服務平台之同一台。
4. 如申請專利範圍第1項所述之行動邊緣計算之控制方法，其中該請求訊息更用以請求執行一第二應用程式服務，該控 制方法更包括：根據該請求訊息之該第二應用程式服務，由接收該請求訊息之該服務平台選擇該些服務平台之其中之一；以及透過已選擇之該些服務平台之其中之一執行該第二應用程式服務，該第一應用程式服務及該第二應用程式服務執行於該些服務平台之不同台。
5. 如申請專利範圍第1項所述之行動邊緣計算之控制方法，其中根據該請求訊息之該第一應用程式服務，由接收該請求訊息之該服務平台選擇該些服務平台之其中之一之步驟包括：計算各該服務平台對該第一應用程式服務之一應用程式服務負載率，該應用程式服務負載率係為一使用者人數與一使用者人數上限之比率；以及依據該些應用程式服務負載率，篩選該些服務平台。
6. 如申請專利範圍第1項所述之行動邊緣計算之控制方法，其中根據該請求訊息之該第一應用程式服務，由接收該請求訊息之該服務平台選擇該些服務平台之其中之一之步驟包括：計算各該服務平台之一登入負載率，該登入負載率係為一登入者人數與一登入者人數上限之比率；以及依據該些登入負載率，篩選該些服務平台。
7. 如申請專利範圍第1項所述之行動邊緣計算之控制方法，其中根據該請求訊息之該第一應用程式服務，由接收該請求訊息之該服務平台選擇該些服務平台之其中之一之步驟包括： 計算各該服務平台之一處理器負載率；以及依據該些處理器負載率，篩選該些服務平台。
8. 如申請專利範圍第1項所述之行動邊緣計算之控制方法，其中根據該請求訊息之該第一應用程式服務，由接收該請求訊息之該服務平台選擇該些服務平台之其中之一之步驟包括：計算各該服務平台之一記憶體可用容量；以及依據該些記憶體可用容量，篩選該些服務平台。
9. 如申請專利範圍第1項所述之行動邊緣計算之控制方法，其中根據該請求訊息之該第一應用程式服務，由接收該請求訊息之該服務平台選擇該些服務平台之其中之一之步驟包括：計算各該服務平台執行該第一應用程式服務之一延遲時間；以及依據該些延遲時間，篩選該些服務平台。
10. 一種行動邊緣計算(Mobile-Edge Computing,MEC)之網路系統，包括：複數個服務平台，該些服務平台之其中之一接收一請求訊息，該請求訊息用以請求執行一第一應用程式服務；其中根據該請求訊息之該第一應用程式服務，該些服務平台之其中之一被接收該請求訊息之該服務平台選擇，並且透過已選擇之該些服務平台之其中之一執行該第一應用程式服務。
11. 如申請專利範圍第10項所述之行動邊緣計算之網路系統，其中接收該請求訊息之該服務平台不同於執行該第一應用程 式服務之該服務平台。
12. 如申請專利範圍第10項所述之行動邊緣計算之網路系統，其中該請求訊息更用以請求執行一第二應用程式服務，根據該請求訊息之該第二應用程式服務，該些服務平台之其中之一被接收該請求訊息之該服務平台選擇，並且透過已選擇之該些服務平台之其中之一執行該第二應用程式服務，該第一應用程式服務及該第二應用程式服務執行於該些服務平台之同一台。
13. 如申請專利範圍第10項所述之行動邊緣計算之網路系統，其中該請求訊息更用以請求執行一第二應用程式服務，根據該請求訊息之該第二應用程式服務，該些服務平台之其中之一被接收該請求訊息之該服務平台選擇，並且透過已選擇之該些服務平台之其中之一執行該第二應用程式服務，該第一應用程式服務及該第二應用程式服務執行於該些服務平台之不同台。
14. 如申請專利範圍第10項所述之行動邊緣計算之網路系統，其中各該服務平台對該第一應用程式服務具有一應用程式服務負載率，該應用程式服務負載率係為一使用者人數與一使用者人數上限之比率，依據該些應用程式服務負載率，接收該請求訊息之該服務平台篩選該些服務平台。
15. 如申請專利範圍第10項所述之行動邊緣計算之網路系統，其中各該服務平台具有一登入負載率，該登入負載率係為一登入者人數與一登入者人數上限之比率，依據該些登入負載率，該些服務平台被接收該請求訊息之該服務平台篩選。
16. 如申請專利範圍第10項所述之行動邊緣計算之網路系統，其中各該服務平台具有一處理器負載率，依據該些處理器負載率，該些服務平台被接收該請求訊息之該服務平台篩選。
17. 如申請專利範圍第10項所述之行動邊緣計算之網路系統，其中各該服務平台具有一記憶體可用容量，依據該些記憶體可用容量，該些服務平台被接收該請求訊息之該服務平台篩選。
18. 如申請專利範圍第10項所述之行動邊緣計算之網路系統，其中各該服務平台具有執行該第一應用程式服務之一延遲時間，依據該些延遲時間，該些服務平台被接收該請求訊息之該服務平台篩選。
19. 一種行動邊緣計算(Mobile-Edge Computing,MEC)之服務平台，包括：一訊息處理單元，用以接收一請求訊息，該請求訊息用以請求執行一應用程式服務；以及一控制單元，根據該請求訊息之該應用程式服務選擇複數個服務平台之其中之一，並且透過已選擇之該些服務平台之其中之一執行該應用程式服務。