卫星边缘计算资源分配方法及装置.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CN113283989A(43)申请公布日2021.08.20(21)申请号202110607889.X(22)申请日2021.06.01(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区100084信箱82分箱清华大学专利办公室(72)发明人姜春晓匡麟玲李朕(74)专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司11245代理人孙楠(51)Int.Cl.G06Q40/04(2012.01)G06Q30/08(2012.01)G06F9/50(2006.01)权利要求书3页说明书11页附图4页(54)发明名称卫星边缘计算资源分配方法及装置(57)摘要本发明涉及一种卫星边缘计算资源分配方法及装置，该方法采用TMF机制或EMF机制实现资源分配，包括：生成卖方候选集；生成买方候选集：选取满足比卖方要价和阈值都要高的投标价，并将满足投标价格而组成的集合定义为买方候选集；对每个卖方计算其分配规则，生成买卖交易对集合；当一个买方仅选择一个卖方时，通过卫星广播删除已中标的投标信息，以避免重复投标；若是一个买方选择多个卖方的场景，则跳过此过程；针对每一个成交对计算其支付规则，完成资源分配。本发明有效的解决了网络边缘中的资源分配问题，实现了有限的计算资源合理地分配给海量IoT用户，增加了资源提供者与资源需求者之间的成功交易对；可以广泛在卫星通信技术领域中应用。CN113283989ACN113283989A权利要求书1/3页1.一种卫星边缘计算资源分配方法，其特征在于，该方法采用TMF机制或EMF机制实现资源分配，包括以下步骤：步骤1、生成卖方候选集c步骤2、生成买方候选集B：选取满足比卖方要价和阈值都要高的投标价bij，并将满足投标价格而组成的集合定义为买方候选集Bc；bsbs步骤3、对每个卖方uk计算其分配规则，生成买卖交易对集合(L,L)；其中，L及L分别表示所有成功交易的买方集合及卖方集合；步骤4、当一个买方仅选择一个卖方时，通过卫星广播删除已中标的投标信息，以避免重复投标；若是一个买方选择多个卖方的场景，则跳过步骤4，直接执行步骤5；步骤5、针对每一个成交对计算其支付规则，完成资源分配。2.如权利要求1所述分配方法，其特征在于，所述步骤1中，在TMF机制中，卖方候选集的生成方法包括以下步骤：步骤1.1.1、对卖方的要价集合中的元素进行降序排序，并得到排序后的集合其中其中，表示排序后的第k个卖方要价索引；其中，sj为集合S内的元素，j为未排序的卖方索引；步骤1.1.2、计算阈值因子φ，用以过滤S′并生成卖方候选集Sc；式中，表示第λ个卖方要价；P表示已知的常数；步骤1.1.3、选取S′中前φ个元素，并将其定义为卖方候选集Sc：其中，表示第φ个卖方要价。3.如权利要求1所述分配方法，其特征在于，所述步骤1中，在EMF机制中，卖方候选集的生成方法为：对卖方的要价进行降序排序，并得到排序后的集合其中其中，表示排序后的第k个卖方要价；所有卖方要价构成为卖方候选集4.如权利要求1所述分配方法，其特征在于，所述步骤3中，从买方候选集Bc中选取投标到卖方uk的所有投标价的集合并将输入到单调分配准则中，生成买卖交易对集合(Lb,Ls)，Lb及Ls分别表示所有成功交易的买方集合及卖方集合；sb将当前正在循环的卖方uk构成集合L；采用单调分配准则得到L的方法包括以下步骤：步骤3.1、计算放缩因子z，用以放缩所有买方的投标价；步骤3.2、根据放缩因子z对买方的投标价进行放缩，得到放缩后的vai′；步骤3.3、采用动态规划方法计算放缩后的被选择的买方，计算获胜的买方投标价集合的总和V；2CN113283989A权利要求书2/3页式中，V′表示原始买方投标价集合的总和；步骤3.4、寻找出放缩后的买方投标价集合的总和V的最大值作为最终的买方投标价集合Vlast；步骤3.5、最终的买方投标价集合Vlast对应的索引号Indexlast，为所求得获胜的买方索引号，然后反放缩回原始的投标价，得到中标的买方集合Lb。5.如权利要求1所述分配方法，其特征在于，所述步骤5中，在TMF机制中，支付规则为：步骤5.1、对每一个成功交易的买卖对进行遍历；b步骤5.2、不断增大中标的投标价bij，直到μij(bi)＝1，表示获胜的买方L与获胜的卖方Ls之间交易成功；步骤5.3、选取最小的中标的投标价bij作为买方最终出价步骤5.4、选取作为卖方最终要价6.如权利要求1所述分配方法，其特征在于，所述步骤5中，在EMF机制中，支付规则为：步骤5.1、对每一个成功交易的买卖对进行遍历；b步骤5.2、不断增大中标的投标价bij，直到μij(bi)＝1，即表示获胜的买方L与获胜的卖s方L之间交易成功，否则交易失败μij(bi)＝