一种基于移动设备云的计算资源长期分配方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109040206A(43)申请公布日2018.12.18(21)申请号201810795309.2(22)申请日2018.07.09(71)申请人广东工业大学地址510006广东省广州市越秀区东风东路729号(72)发明人武继刚于乾坤孟敏王勇(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人林丽明(51)Int.Cl.H04L29/08(2006.01)H04L12/24(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种基于移动设备云的计算资源长期分配方法(57)摘要本发明公开了一种基于移动设备云的计算资源长期分配方法，包括以下步骤：(1)每个用户提交计算资源需求数量和对每个资源提供者的出价信息，每个资源提供者提交空闲资源数；(2)基站根据收集到的信息和用户的出价系数计算用户的最终出价；(3)基站公布资源分配方案并计算获胜用户的支付金额；(4)对获胜用户的出价系数进行调整；(5)重复以上步骤直到整个系统周期结束。本发明考虑了计算资源的时间相关性和预算的约束，在每轮的计算资源分配中根据用户的剩余预算调整出价系数，使移动设备云计算资源分配更加公平合理，减少用户的能耗，延长移动设备的使用寿命。CN109040206ACN109040206A权利要求书1/2页1.一种基于移动设备云的计算资源长期分配方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：移动设备云由一组可提供空闲计算资源的移动设备组成，首先定义am为提供者，即提供计算资源的移动设备，m＝1,2,3,…,M，M为提供计算资源的移动设备总数；定义ui为用户，即申请计算资源的移动设备，i＝1,2,3,…,N，N为用户总数，基站为资源分配的仲裁者，然后，每个am向基站提交空闲的计算资源数，每个ui向基站提交申请的资源数量和对每个资源提供者am的出价用户会根据对计算资源提供者的计算能力，拥有的计算资源数以及自身的计算任务进行出价，用户出价计算公式为：其中是对自身计算任务的真实估价，k1,k2为单位换算因子，为am的时钟周期，是am的计算效率，是am的数据传送速率，l＝1,2,3,…,L表示计算资源分配的次数，L为轮次的总数表示整个系统周期，在整个系统周期中，每个ui向基站提交各自的总预算S2：基站计算每个用户u在第l轮对am的最终出价其中表示为出价系数；S3：基站根据双方提交的信息制定计算资源的分配方案，在每一轮中，一个用户被分到的计算资源只能来自一个计算资源提供者，一个计算资源提供者可以服务多个用户，选择出价高且计算资源需求量少的用户获胜，即然后采用VCG算法计算获胜的最终应该支付给计算资源提供者的报酬；S4：提出一种基于用户剩余预算的方法对用户的出价系数进行调整，S5：返回到步骤S1循环执行直到整个系统周期结束。2.根据权利要求1所述的一种基于移动设备云的计算资源长期分配方法，其特征在于，步骤S4对获胜用户出价系数进行调整的具体方法为：其中是出价系数，与用户ui在第l轮结束之后的剩余预算有关，表示用户ui的预算；表示在第l轮用户ui对资源提供者am的最终出价，最终的出价是根据计算得到：出价系数使每轮的计算资源分配依次联系起来，分配更加公平合理，减少用户的能耗，延长用户移动设备的使用寿命；定义ui在本地执行任务的能耗与把任务迁移到am执行的传输能耗的差值为ui所节省的能量，ui的能效函数为：2CN109040206A权利要求书2/2页其中k为常系数因子，是ui的计算效率，P0为ui的单位传输能耗，为在第l轮ui与am的距离，是ui的数据传送速率。3CN109040206A说明书1/4页一种基于移动设备云的计算资源长期分配方法技术领域[0001]本发明涉及移动设备云的资源分配领域，更具体地，涉及一种基于移动设备云的计算资源长期分配方法。背景技术[0002]近年来，包括智能手机在内的移动设备在人们的日常生活中普遍存在，虽然移动设备的性能有很大提升，但是仍然受到电池电量和计算能力的限制。例如，人脸识别、自然语言处理、大型手游等，需要把任务卸载到远程服务器上执行然后返回结果。这样不仅会带来很大的网络延时，而且会造成网络拥堵影响用户体验。为了解决这个问题，我们可以把任务卸载到周围的其他设备上执行并对其支付一定的补偿，当周围设备没有可利用的资源时再通过基站卸载到远程服务器执行。移动设备云就是一组可提供空闲计算资源的移动设备。[0003]计算资源分配方法如图1所示，每个am向基站提交空闲的计算资源数，每个ui向基站提交申请的资源数量和对每个资源提供者am的出价l＝1,2,3,…,L表示计算资源分配的次数，L为轮次的总数表示整个系统周期，在整个系统周期中，每个ui向基站提交各自的总预算然后基站根据