(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111426368.0 (22)申请日 2021.11.27 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114126066 A (43)申请公布日 2022.03.01 (73)专利权人 云南大学 地址 650091 云南省昆明市五华区翠湖北 路2号 (72)发明人 何臻力　徐子坤　许娅男　郭盈　 (74)专利代理 机构 昆明金科智诚知识产权代理 事务所(普通 合伙) 53216 专利代理师 杨钊霞 (51)Int.Cl. H04W 72/04(2009.01) H04W 72/08(2009.01)H04W 16/18(2009.01) H04W 16/22(2009.01) G06N 20/00(2019.01) (56)对比文件 CN 109347 739 A,2019.02.15 审查员 赵航 (54)发明名称 面向MEC的服务器资源配置与选址联合优化 决策方法 (57)摘要 本发明公开了一种面向MEC的服务器资源配 置与选址联合优化决策方法， 根据历史流量数据 分析各移动基站 计算需求特性； 采集移动基站地 理位置相关数据； 构建移动边缘计算环境模型； 定义MEC平台性能模型和运营成本模型； 以MEC平 台性能、 边缘服务器最大配置资源、 边缘服务器 利用率为约束条件， 移动网络运营商的总运营成 本为优化目标， 建立多约束优化问题； 根据拉格 朗日乘子法和遗传算法求解优化问题， 寻找边缘 服务器的战略部署个数、 战略选址以及最优计算 资源配置方案。 可以实现经济高效的边缘服务器 的资源配置与选址， 大幅度降低成本， 提高成本 效率。 权利要求书7页 说明书15页 附图10页 CN 114126066 B 2022.07.19 CN 114126066 B 1.面向MEC的服务器资源配置与选 址联合优化决策 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1， 根据历史流量数据分析各移动基站计算需求特性； 采集移动基站地理位置相关数 据； 根据历史流量数据分析各移动基站计算需求特性步骤包括： 获取移动网络流量历史数 据集， 轮询移动基站列 表， 用泊松分布拟合单位时间内到达移动基站计算任务数量， 判断是 否轮询完毕， 当轮询完毕， 输出各基站任务到达率λj， 当轮询没有完毕， 继续轮询移动基站 列表； 采集移动基站 地理位置相关数据步骤包括： 采集所有移动基站的经纬度信息， 采集所 有移动基站周边的房屋价格信息， 评估各移动基站周边的场地租用年费； S2， 构建移动边缘计算环境模型； 具体步骤是， 部署边缘服务器， 为每个边缘服务器配 置合适的计算资源： 令k表示边缘服务器的部署数量， S＝{s1,s2,...,sk}表示需要部署的边缘服务器集合， 表示k个边缘服务器的战略部署位置， 第i个边缘服务器si的部署位置表示 为： 其中， 和 分别代表位置 的纬度和经度； 使用函数h(i)＝j表示将 边缘服务器si部署在移动基站bj上， 映射关系取决于边缘服务 器的选址方案； bj覆盖范围内的移动设备将通过无线接入网络直接将计算密集型任务卸载 到si； 否则， 基站bj需要通过城域网进一步将可卸载的任务转发到最近的边缘服务器， 从而 导致额外的传输延迟； 每个移动基站 表示为： bj＝(lj, λj),1≤j≤n,lj∈L, 其中lj表示移动基站bj的地理位置， λj表示基站bj的任务到 达率； 每个边缘服务器可以表示 为 其中， 代表边缘服务器si的总任务到达率， mi和fi分别表示需要为边缘服务器si配置 的处理器个数和相应处理速度； 根据定义的映射函数h， 边缘服务器的部署位置 与移动基 站部署位置lh(i)相同， 即具有相同的经纬度， 有： 的值为： 其中， λh(i)代表边缘服务器si所在移动基站的任务到达率； 代表最接近 si但没有部署边缘服务器的移动基站转发给边缘服务器si的计算任务到达率； λv代表地理 位置lv所在移动基站的任务到达 率， ne(i)表示离 边缘服务器si位置最近但没有 部署边缘服 务器的基站位置集 合， 对于ne(i)中的每 个元素lv， 有：权　利　要　求　书 1/7 页 2 CN 114126066 B 2表明地理位置lv为没有部署边缘服务器的移动基站位置集中的元素； 表明针对任何一个边缘服务器部署位置 位 置lv与位置 的球面距离都比位置lv与 的球面距离小； 使用mmax和fmax分别表示为边缘服务器配置的处理器的最大数量和最大速度， 然后mi≤ mmax和fi≤fmax； 使用uj∈{0,1}表示是否将一个边缘服务器放置在移动基站bj附近， 即位置lj附近， 并 且uj＝1表示一个边缘服务器将部署在bj， 否则uj＝0， 然后有 S3， 定义MEC平台性能模型和运营成本模型； 定义MEC平台性能模型具体包括定义边缘 服务器si上所有任务 的平均执行时间 边缘服务器si上所有任务 的平均排队延 以及 定义环境中所有卸载任务的平均响应时间 其中， 其中， 为边缘服务器si上计算任务的执行要求， 为si上计算任务涉及的计算输入数 据的平均大小， fi表示需要为边缘服务器 si配置处理器的处理速度， 为边缘服务器 si覆盖 范围内的移动设备和边缘服务器si所在基站之间的平均无线数据传输速率， 为最接近si 但没有部署边缘服务器的移动基站和si之间的平均有线数据传输速率， 代表边缘服务器 si的总任务到达率， 代表最接近si但没有部署边缘服务器的移动基站转发给 边缘服务器si的计算任务到达率； λv代表地理位置lv所在移动基站的任务到达率， ne(i)表 示离边缘服务器si位置最近但没有部署边 缘服务器的基站位置集 合； 其中， 是边缘服务器si上所有任务的执行时延的二阶矩， 代表边缘服务器si的总任 务到达率， ρi为边缘服务器si的利用率， 用以下公式计算：权　利　要　求　书 2/7 页 3 CN 114126066 B 3