一种基于移动设备云的计算资源长期分配方法与流程

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：
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。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双方提交的信息制定计算资源的分配方案和用户的支付价格。技术实现要素：本发明的目的是解决上述一个或多个缺陷，提出一种基于移动设备云的计算资源长期分配方法。为实现以上发明目的，采用的技术方案是：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：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。优选的是，步骤s4所述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：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。附图说明图1为本发明所述计算资源分配示意图；图2为本发明的流程示意图。具体实施方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。实施例1一种基于移动设备云的计算资源长期分配方法，请参考图2，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。本实施例中，步骤s4所述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：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。实施例2假设u1的预算为20，u2的预算为10，u3的预算为20。下表为用户对资源提供者的出价，括号内分别为用户申请的计算资源数量和资源提供者的空闲资源数量。u1(3)u2(4)u3(3)a1(5)234a2(4)3521)初始值为0，用户最终的出价＝(提交的出价)*(1-出价系数)；2)计算出价密度(用户最终出价/用户资源申请量)；u1(3)u2(4)u3(3)a1(5)2/33/44/3a2(4)15/42/33)选择资源申请数量少，出价高的用户获胜(u2，u3)；4)计算支付价格并分配资源。(vcg机制是经典的拍卖机制，简单起见，此例不用vcg计算价格，支付价格按最终出价计算)u2支付5，u3支付4；5)获胜用户出价系数：(没有获胜不需要调整)，(已使用的预算占总预算的百分比)上标括号内的数字代表计算资源分配轮次；6)重复以上步骤直到整个系统周期结束。显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。当前第1页12