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中兴基于5G申请新专利

发布时间:2022-02-21 17:12来源: 未知

  由于通信技术的快速发展,通信的方式也日趋多样化,一系列新的通信服务例如显增强现实服务(AR)、虚拟现实服务(VR)、自动驾驶技术等。与传统的通信技术不同,这些实时服务需要对大量的应用数据进行快速的处理。

  但由于终端设备的资源受限,只能通过移动边缘计算(MEC)将部分计算任务写在到边缘服务器,从而对应用数据进行快速的处理。但是目前的移动边缘计算仍然存在许多问题,比如在任务卸载期间,用户可以选择经由无线信道将计算任务的数据卸载到MEC服务器,此时可能导致敏感的私人数据受到侵犯。

  再比如,随着某些区域内用户数目的指数型扩增,可能会导致不同基站的负载各不相同,某些基站可能严重负载,而某些基站可能仍有大量计算资源剩余,急需对不同覆盖范围的基站进行负载均衡。此外,在任务卸载期间,用户的移动性也可能会使得用户无法获得计算结果,导致计算资源和能量的浪费。

  针对以上的三个问题,中兴在2021年8月12日申请了一项名为“一种5G边缘计算环境下计算任务智能卸载和安全保障方法”的发明专利(申请号:202110922867.2),申请人为中兴通讯股份有限公司。

  根据该专利目前公开的相关资料,让我们一起来看看这项技术方案吧。

  为该专利中发明的5G边缘计算环境下计算任务智能卸载与安全保障优化方法的流程图,该方法应用于多用户多MEC服务器的网络场景,考虑了用户在卸载过程中的移动性估计用户的停留时间。同时,该方案还考虑了消耗的时延和能量以及用户向MEC服务器支付的费用,通过采用Q?Learning以最大化系统效益为目标,得到用户的卸载方案,具体方案如下:

  首先,系统会考虑用户移动性,估计用户停留在基站的停留时间,为每个用户指配合适的本地基站;其次,采用Q?Learning以最大化系统效益为目标,得到最卸载方案,并对用户任务进行优先级排序,通过负载均衡的方式为排序好的用户任务分配信道资源和计算资源,从节约MEC和基站能耗的角度为任务指配合适的基站卸载;最后,采用基于多维生物特征的AES加密对MEC与用户之间传输的数据进行加密,避免传输时用户数据遭到泄露。

  为这种方法的模型结构示意图,其中主要包括有:基站控制器和多个MEC,该方案中,主要考虑了两种实际的情况:

  1)当用户的任务完成时间小于停留时间,则说明用户能够在停留时间内完成任务;

  2)当用户的任务完成时间大于等于停留时间,则说明用户在任务完成之前移动到其他基站,则需要将计算结果(MEC服务器处理任务后得到的结果)重新传到目标基站,产生额外时延和能量消耗,计算结果是指将用户任务传输给MEC处理,任务处理后返回的结果就是计算结果。

  最后,上图中提供了Q?Learning方法的流程图,首先,初始化Q表Q(S,A),S为状态,A为决策集合,Q(S,A)是Q表的计算方式。对于每个时隙t,随机分配当前时刻的状态St,对当前的状态选择决策集合At,并计算Q(St,At)。

  其次,更新Q表,即使用Q(St,At)+α[Rt+1+γmaxa Q(St+1,At)-Q(St,At)]来替代原始的Q(St,At),并更新当前的状态St为St+1。最后,重复上述步骤,直至St状态成为Steminal。