边缘计算的通信协同方法、装置、计算机设备和存储介质与流程
未命名
08-15
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1.本说明书中实施方式关于通信技术领域,具体涉及一种边缘计算的通信协同方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术:
2.随着物联网的迅猛发展,越来越多的终端设备接入网络,数据和业务的接入规模也爆发式增长,其对系统时延等性能也提出了更高的要求。边缘计算作为一种新的计算模式,可以在终端设备的计算资源与能耗受限,或系统云端存在网络拥塞与高延迟时,使数据和业务在终端设备附近的边缘计算系统得到及时有效的处理。
3.相关技术中,对于边缘计算中计算资源的分配方式较为单一被动,各个节点之间缺乏有效的协同机制,存在着计算资源难以得到有效利用导致的计算任务处理能力低的问题。
4.因此,亟需一种边缘计算的通信协同方法,以提高边缘计算的计算资源利用率和分布式处理能力。
技术实现要素:
5.有鉴于此,本说明书多个实施方式致力于提供一种边缘计算的通信协同方法、装置、计算机设备和存储介质,以提高边缘计算的计算资源利用率和分布式处理能力。
6.本说明书实施方式提供一种边缘计算的通信协同方法,所述通信协同方法应用于边缘计算系统,所述边缘计算系统包括多个节点,所述多个节点包括具有通信协同需求的第一边缘计算节点;所述方法包括:根据所述通信协同需求,确定至少一个第二边缘计算节点;其中,所述第二边缘计算节点是所述多个节点中用于与所述第一边缘计算节点建立通信协同关系的节点;针对任一第二边缘计算节点,根据所述边缘计算系统中任一链路的通信时延和可用带宽,以及所述通信协同需求,确定所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的至少一条通信协同路径;将所述至少一条通信协同路径映射为物理路由,以建立所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系。
7.进一步地,所述根据所述通信协同需求,确定至少一个第二边缘计算节点,包括:若所述通信协同需求包括功能耦合信息,将至少一个指定节点作为所述至少一个第二边缘计算节点;其中,指定节点为所述边缘计算系统中的非第一边缘计算节点,所述功能耦合信息表示所述第一边缘计算节点与所述至少一个指定节点之间存在业务交互关系。
8.进一步地,所述通信协同需求包括算力需求;所述根据所述通信协同需求,确定至少一个第二边缘计算节点,包括:若所述通信协同需求未包括功能耦合信息,确定所述边缘计算系统中的非第一边缘计算节点的可用算力;依次选取所述边缘计算系统中的非第一边缘计算节点中的可用算力最大者,作为第二边缘计算节点,直至得到的至少一个第二边缘计算节点的可用算力之和满足所述算力需求。
9.进一步地,所述针对任一第二边缘计算节点,根据所述边缘计算系统中任一链路
的通信时延和可用带宽,以及所述通信协同需求,确定所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的至少一条通信协同路径,包括:根据所述边缘计算系统中任一链路的通信时延和可用带宽,确定所述任一链路的链路权重;其中,所述任一链路为所述边缘计算系统中任一节点与其任一相邻节点之间的线路;针对任一第二边缘计算节点,根据所述边缘计算系统中链路的链路权重,确定对应的路径集合;其中,所述路径集合包括至少一条路径,所述路径为所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的线路,所述路径包括至少一条链路;针对所述路径集合中任一路径,根据所述任一路径所包含的每一链路的可用带宽和通信时延,确定所述任一路径的路径权重;根据所述路径集合中每一路径的路径权重以及所述通信协同需求,确定所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的至少一条通信协同路径。
10.进一步地,所述通信协同需求包括带宽需求;所述根据所述路径集合中每一路径的路径权重以及所述通信协同需求,确定所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的至少一条通信协同路径,包括:依次选取所述路径集合中的路径权重最大者,作为通信协同路径,直至得到的至少一条通信协同路径的路径带宽之和满足所述带宽需求;其中,路径带宽是根据对应路径中链路的可用带宽确定的。
11.进一步地,所述通信协同需求包括带宽需求;所述通信协同路径包括至少一个中继节点,其中,所述中继节点为所述多个节点中用于所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间进行通讯的节点;所述将所述至少一条通信协同路径映射为物理路由,以建立所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系,包括:基于所述边缘计算系统中的所述第一边缘计算节点,针对任一通信协同路径,生成路径映射信令帧;沿所述任一通信协同路径发送所述路径映射信令帧,以指示所述任一通信协同路径上的所有中继节点,根据所述路径映射信令帧预留出满足所述带宽需求的带宽资源;接收所述任一通信协同路径的任一中继节点在接收到所述路径映射信令帧后反馈的路径映射确认帧;在接收到所述至少一条通信协同路径各自的所有中继节点反馈的路径映射确认帧的情况下,确认完成将所述至少一条通信协同路径映射为所述边缘计算系统上实际的物理路由,以建立所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系。
12.进一步地,所述通信协同方法还包括:基于所述边缘计算系统中的所述第一边缘计算节点,针对所述任一通信协同路径,生成协同解除信令帧;沿所述任一通信协同路径发送所述协同解除信令帧,以指示所述任一通信协同路径上的所有中继节点释放所述带宽资源;接收所述任一通信协同路径的任一中继节点在接收到所述协同解除信令帧后反馈的协同解除确认帧;在接收到所述至少一条通信协同路径各自的所有中继节点反馈的协同解除确认帧的情况下,确认解除所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系。
13.本说明书实施方式提供一种边缘计算的通信协同装置,所述通信协同装置应用于边缘计算系统,所述边缘计算系统包括多个节点,所述多个节点包括具有通信协同需求的第一边缘计算节点;所述通信协同装置包括:初始化模块,用于根据所述通信协同需求,确定至少一个第二边缘计算节点;其中,所述第二边缘计算节点是所述多个节点中用于与所述第一边缘计算节点建立通信协同关系的节点;路径确定模块,用于针对任一第二边缘计
算节点,根据所述边缘计算系统中任一链路的通信时延和可用带宽,以及所述通信协同需求,确定所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的至少一条通信协同路径;路由映射模块,用于将所述至少一条通信协同路径映射为物理路由,以建立所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系。
14.进一步地,所述初始化模块包括静态初始化模块;所述静态初始化模块,用于若所述通信协同需求包括功能耦合信息,将至少一个指定节点作为所述至少一个第二边缘计算节点;其中,指定节点为所述边缘计算系统中的非第一边缘计算节点,所述功能耦合信息表示所述第一边缘计算节点与所述至少一个指定节点之间存在业务交互关系。
15.进一步地,所述通信协同需求包括算力需求;所述初始化模块包括动态初始化模块;所述动态初始化模块,用于若所述通信协同需求未包括功能耦合信息,确定所述边缘计算系统中的非第一边缘计算节点的可用算力;依次选取所述边缘计算系统中的非第一边缘计算节点中的可用算力最大者,作为第二边缘计算节点,直至得到的至少一个第二边缘计算节点的可用算力之和满足所述算力需求。
16.进一步地,所述路径确定模块包括:链路权重确定模块,用于根据所述边缘计算系统中任一链路的通信时延和可用带宽,确定所述任一链路的链路权重;其中,所述任一链路为所述边缘计算系统中任一节点与其任一相邻节点之间的线路;路径集合确定模块,用于针对任一第二边缘计算节点,根据所述边缘计算系统中链路的链路权重,确定对应的路径集合;其中,所述路径集合包括至少一条路径,所述路径为所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的线路,所述路径包括至少一条链路;路径权重确定模块,用于针对所述路径集合中任一路径,根据所述任一路径所包含的每一链路的可用带宽和通信时延,确定所述任一路径的路径权重;协同路径确定模块,用于根据所述路径集合中每一路径的路径权重以及所述通信协同需求,确定所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的至少一条通信协同路径。
17.进一步地,所述通信协同需求包括带宽需求;所述协同路径确定模块,用于依次选取所述路径集合中的路径权重最大者,作为通信协同路径,直至得到的至少一条通信协同路径的路径带宽之和满足所述带宽需求;其中,路径带宽是根据对应路径中链路的可用带宽确定的。
18.进一步地,所述通信协同需求包括带宽需求;所述通信协同路径包括至少一个中继节点,其中,所述中继节点为所述多个节点中用于所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间进行通讯的节点;所述路由映射模块,包括:第一映射模块,用于基于所述边缘计算系统中的所述第一边缘计算节点,针对任一通信协同路径,生成路径映射信令帧;第二映射模块,用于沿所述任一通信协同路径发送所述路径映射信令帧,以指示所述任一通信协同路径上的所有中继节点,根据所述路径映射信令帧预留出满足所述带宽需求的带宽资源;第三映射模块,用于接收所述任一通信协同路径的任一中继节点在接收到所述路径映射信令帧后反馈的路径映射确认帧;第四映射模块,用于在接收到所述至少一条通信协同路径各自的所有中继节点反馈的路径映射确认帧的情况下,确认完成将所述至少一条通信协同路径映射为所述边缘计算系统上实际的物理路由,以建立所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系。
19.进一步地,所述通信协同装置还包括:第一解除模块,用于基于所述边缘计算系统
中的所述第一边缘计算节点,针对所述任一通信协同路径,生成协同解除信令帧;第二解除模块,用于沿所述任一通信协同路径发送所述协同解除信令帧,以指示所述任一通信协同路径上的所有中继节点释放所述带宽资源;第三解除模块,用于接收所述任一通信协同路径的任一中继节点在接收到所述协同解除信令帧后反馈的协同解除确认帧;第四解除模块,用于在接收到所述至少一条通信协同路径各自的所有中继节点反馈的协同解除确认帧的情况下,确认解除所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系。
20.本说明书实施方式提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一实施方式所述的通信协同方法。
21.本说明书实施方式提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施方式所述的通信协同方法。
22.本说明书提供的多个实施方式,通过根据边缘计算系统中第一边缘计算节点的通信协同需求,确定出用于与第一边缘计算节点建立通信协同关系的至少一个第二边缘计算节点,然后针对任一第二边缘计算节点,根据边缘计算系统中任一链路的通信时延和可用带宽以及第一边缘计算节点的通信协同需求,确定出第一边缘计算节点与该第二边缘计算节点之间的至少一条通信协同路径,并将该至少一条通信协同路径映射为物理路由,建立第一边缘计算节点与该任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系,如此,可以提高边缘计算的计算资源利用率和分布式处理能力。
附图说明
23.图1为本说明书实施方式提供的边缘计算系统的拓扑结构示意图;图2为本说明书实施方式提供的边缘计算的通信协同方法的流程的示意图;图3为本说明书实施方式提供的第二边缘计算节点的确定方法的流程的示意图;图4为本说明书实施方式提供的第二边缘计算节点的确定方法的流程的示意图;图5为本说明书实施方式提供的通信协同路径的确定方法的流程的示意图;图6为本说明书实施方式提供的通信协同路径的映射绑定方法的流程的示意图;图7为本说明书实施方式提供的通信协同路径的映射解除方法的流程的示意图;图8为本说明书实施方式提供的边缘计算的通信协同装置的示意图;图9为本说明书实施方式提供的计算机设备的示意图。
具体实施方式
24.为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书方案,下面将结合本说明书实施方式中的附图,对本说明书实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅是本说明书一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本说明书中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本说明书保护的范围。
25.随着物联网的迅猛发展,终端设备、数据和业务的接入规模不断增长,爆发式增长的数据量远远超过了网络带宽的承受能力,大量新型智能应用的涌现对系统时延性能提出
了更高的需求。
26.边缘计算作为一种新的计算模式,可以在终端设备的计算资源与能耗受限,或系统云端存在网络拥塞与高延迟时,使数据在终端设备附近的边缘计算系统得到及时有效的处理。在边缘计算模式下,终端设备可以将计算任务卸载到附近的边缘计算系统中的边缘计算设备执行,可以有效缓解传统云计算中把所有数据传输到数据中心或系统云端造成的网络拥塞与高延迟问题。
27.对于电力物联网来说,电力物联网中的终端、数据和业务的接入规模不断增长,海量电力数据需要在边缘计算设备或者说边缘计算节点上进行分析计算,进而实现高效灵活的业务处理和决策。边缘计算模式下,其瓶颈主要在于边缘计算节点的计算、通信、存储等资源有限,当终端设备数量与数据规模进一步增大时,边缘计算节点的资源趋于饱和,容易导致边缘计算节点的服务质量下降。然而相关技术中,对于边缘计算中计算资源的分配方式较为单一被动,各个节点之间缺乏有效的协同机制,存在着计算资源难以得到有效利用导致的计算任务处理能力低的问题。
28.因此,有必要提供一种边缘计算的通信协同方法,针对电力系统业务的分布式特性,将边缘计算节点的工作模式也从单机独立运行模式转变成为多个边缘计算节点的分布式协同模式,以实现边缘计算系统中边缘计算节点之间的“边-边”通信协同,提高边缘计算节点之间的互操作能力、边缘计算业务的交互效率和边缘计算的计算资源利用率和分布式处理能力。
29.请参阅图1,图1为本说明书实施方式提供的一种边缘计算系统的拓扑结构示意图。边缘计算系统可以包括多个节点和多个链路130。链路130是指多个节点中的任两个节点之间用于承载信息和数据的线路。多个节点可以包括能够进行边缘计算的多个边缘计算节点110。多个节点还可以包括用于进行通讯的中继节点120。示例性地,多个边缘计算节点中的任一边缘计算节点110可以用于进行通讯,即任一边缘计算节点110可以作为用于进行通讯的中继节点120。
30.具体地,多个边缘计算节点110中可以包括具有通信协同需求的第一边缘计算节点,以及多个非第一边缘计算节点。非第一边缘计算节点是指多个边缘计算节点110中除第一边缘计算节点外的边缘计算节点110。
31.具体地,多个非第一边缘计算节点中可以包括用于与第一边缘计算节点建立通信协同关系的第二边缘计算节点。
32.具体地,多个非第一边缘计算节点中可以包括指定的用于与第一边缘计算节点建立通信协同关系的指定节点。
33.本说明书实施方式提供一种边缘计算的通信协同方法,请参阅图2,图2是本实施方式提供的一种边缘计算的通信协同方法的流程示意图,本实施方式提供了如流程图的方法操作步骤,但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或更少的操作步骤。实施方式中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种执行方式,不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或服务器产品执行时,可以按照实施例所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。该通信协同方法可以应用于边缘计算系统中的具有通信协同需求的第一边缘计算节点,具体如图2所示,该通信协同方法可以包括以下步骤。
34.步骤s210:根据通信协同需求,确定至少一个第二边缘计算节点;其中,第二边缘计算节点是多个节点中用于与第一边缘计算节点建立通信协同关系的节点。
35.一些情况下,在基于边缘计算系统中的边缘计算节点建立“边-边”通信协同关系时,可以根据第一边缘计算节点的通信协同需求来进行的。例如,边缘计算系统中的第一边缘计算节点由于其计算、存储等资源有限,当接收到的业务数据规模进一步增大时,第一边缘计算节点的计算、存储资源趋于饱和,容易导致计算处理能力的下降,此时,可以通过产生通信协同需求,并根据通信协同需求建立“边-边”通信协同关系来提高边缘计算的计算资源利用率,从而提高边缘计算的分布式处理能力。
36.在本实施方式中,第一边缘计算节点可以根据通信协同需求,确定至少一个第二边缘计算节点。具体地,例如,第一边缘计算节点可以根据接收到的业务信息和第一边缘计算节点本身的计算资源信息确定通信协同需求,然后根据通信协同需求从多个节点中确定出至少一个第二边缘计算节点。换而言之,可以根据通信协同需求从多个非第一边缘计算节点中确定出至少一个第二边缘计算节点,得到包括至少一个第二边缘计算节点的第二边缘计算节点集合,以建立第一边缘计算节点与该第二边缘计算节点集合中任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系。
37.步骤s220:针对任一第二边缘计算节点,根据边缘计算系统中任一链路的通信时延和可用带宽,以及通信协同需求,确定第一边缘计算节点与该第二边缘计算节点之间的至少一条通信协同路径。
38.其中,任一链路可以是指边缘计算系统的多个节点中任两个相邻节点之间的线路。示例性地,可以是第一边缘计算节点与其任一相邻中继节点之间的线路,还可以是任一中继节点与其任一相邻中继节点之间的线路,还可以是任一第二边缘计算节点与其任一相邻中继节点之间的线路。作为一种示例,还可以是第一边缘计算节点与其任一相邻第二边缘计算节点之间的线路。
39.在本实施方式中,针对任一第二边缘计算节点,第一边缘计算节点可以根据边缘计算系统中任一链路的通信时延和可用带宽,以及第一边缘计算节点的通信协同需求,综合确定第一边缘计算节点与该第二边缘计算节点之间的一条或多条通信协同路径。具体地,例如,第一边缘计算节点可以基于所有链路的通信时延和可用带宽,确定出第一边缘计算节点与该第二边缘计算节点之间的多条路径,并根据通信协同需求从该多条路径中选择确定一条或多条通信协同路径。
40.具体地,路径可以是指第一边缘计算节点与该第二边缘计算节点之间的线路。其中,路径可以包括至少一条链路,换言之,路径可以是至少一条链路组成的。通信协同路径是指根据通信协同需求从多条路径中进行选择确定的,用于建立第一边缘计算节点与该第二边缘计算节点之间的通信协同关系的路径。
41.步骤s230:将至少一条通信协同路径映射为物理路由,以建立第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系。
42.一些情况下,通过确定第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的一条或多条通信协同路径,即可以得到第一边缘计算节点与该第二边缘计算节点之间的虚拟路径模型,为建立第一边缘计算节点与该第二边缘计算节点之间的通信协同关系,可以将作为虚拟路径模型的该一条或多条通信协同路径映射为物理路由。
43.在本实施方式中,针对任一第二边缘计算节点,第一边缘计算节点可以将其与该第二边缘计算节点之间的一条或多条通信协同路径映射为物理路由,以使对应的物理路由承载第一边缘计算节点与该第二边缘计算节点之间的一条或多条通信协同路径。
44.上述实施方式中,通过根据边缘计算系统中第一边缘计算节点的通信协同需求,确定出用于与第一边缘计算节点建立通信协同关系的至少一个第二边缘计算节点,然后针对任一第二边缘计算节点,根据边缘计算系统中任一链路的通信时延和可用带宽以及第一边缘计算节点的通信协同需求,确定出第一边缘计算节点与该第二边缘计算节点之间的至少一条通信协同路径,并将该至少一条通信协同路径映射为物理路由,如此,可以建立第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的“边-边”通信协同关系,即可以建立第一边缘计算节点与至少一个第二边缘计算节点之间的通信协同网络,从而可以提高边缘计算的计算资源利用率和分布式处理能力,以及可以提高边缘计算系统中边缘计算节点之间的互操作能力和边缘计算业务的交互效率。
45.在一些实施方式中,请参阅图3,根据通信协同需求,确定至少一个第二边缘计算节点,可以包括以下步骤。
46.步骤s310:判断通信协同需求是否包括功能耦合信息;其中,功能耦合信息可以表示第一边缘计算节点与指定的至少一个指定节点之间存在业务交互关系。
47.一些情况下,第一边缘计算节点的通信协同需求可能包括功能耦合信息,该功能耦合信息可以表示第一边缘计算节点与指定的一个或多个指定节点之间存在业务交互关系,或者说,可以表示第一边缘计算节点与指定的一个或多个指定节点之间存在功能耦合的业务,此时,在确定用于与第一边缘计算节点建立通信协同关系的至少一个第二边缘计算节点时,可以是静态确定的,即,可以是直接指定需要建立通信协同关系的一个或多个指定节点,作为第二边缘计算节点。
48.步骤s320:若通信协同需求包括功能耦合信息,将至少一个指定节点作为第二边缘计算节点;其中,指定节点为边缘计算系统中的非第一边缘计算节点。
49.在本实施方式中,若通信协同需求包括功能耦合信息,第一边缘计算节点可以基于功能耦合信息,将指定的一个或多个指定节点作为与第一边缘计算节点建立通信协同关系的第二边缘计算节点。示例性地,可以通过第一边缘计算节点的业务应用将指定的一个或多个指定节点作为与第一边缘计算节点建立通信协同关系的第二边缘计算节点,得到包括至少一个第二边缘计算节点的第二边缘计算节点集合。示例性地,指定节点可以为边缘计算系统中的非第一边缘计算节点。示例性地,通信协同需求可以包括带宽需求和算力需求,指定节点可以为边缘计算系统中的满足带宽需求和算力需求的非第一边缘计算节点。作为一种示例,该耦合信息可以是根据第一边缘计算节点根据接收到的业务信息和第一边缘计算节点本身的计算资源信息进行确定的。
50.上述实施方式中,通过对通信协同需求是否包括功能耦合信息判断,并在通信协同需求包括功能耦合信息的情况下,将指定的一个或多个指定节点作为与第一边缘计算节点建立通信协同关系的第二边缘计算节点,如此,可以在第一边缘计算节点与指定的一个或多个指定节点之间存在业务交互关系的情况下,通过指定直接确定出用于与第一边缘计算节点建立通信协同关系的至少一个第二边缘计算节点,实现了用于与第一边缘计算节点建立通信协同关系的一个或多个第二边缘计算节点的静态确定。
51.在一些实施方式中,通信协同需求可以包括算力需求。请参阅图4,根据通信协同需求,确定至少一个第二边缘计算节点,可以包括以下步骤。
52.步骤s410:若通信协同需求未包括功能耦合信息,确定边缘计算系统中的非第一边缘计算节点的可用算力。
53.一些情况下,在通信协同需求未包括功能耦合信息时,即表示第一边缘计算节点与任一非第一边缘计算节点之间不存在功能耦合的业务,此时,在确定用于与第一边缘计算节点建立通信协同关系的至少一个第二边缘计算节点时,可以是从边缘计算系统中的非第一边缘计算节点中动态确定的。
54.在本实施方式中,第一边缘计算节点可以对通信协同需求是否包括功能耦合信息进行判断,若通信协同需求未包括功能耦合信息,则可以确定边缘计算系统中的非第一边缘计算节点的可用算力,以基于非第一边缘计算节点的可用算力确定第二边缘计算节点。具体地,例如,第一边缘计算节点可以通过广播方式向边缘计算系统中的任一非第一边缘计算节点广播算力查询请求,并接收任一非第一边缘计算节点在接收到算力查询请求后反馈的可用算力。
55.步骤s420:依次选取边缘计算系统中的非第一边缘计算节点中的可用算力最大者,作为第二边缘计算节点,直至得到的至少一个第二边缘计算节点的可用算力之和满足算力需求。
56.在本实施方式中,在对边缘计算系统中的多个非第一边缘计算节点的可用算力进行确定之后,第一边缘计算节点可以依次选取多个非第一边缘计算节点中的可用算力最大者,作为第二边缘计算节点,直至得到的至少一个第二边缘计算节点的可用算力之和满足算力需求,得到包括至少一个第二边缘计算节点的第二边缘计算节点集合。具体地,例如,第一边缘计算节点可以依照可用算力的大小对多个非第一边缘计算节点进行排序,得到依照可用算力从大到小顺序排序的多个非第一边缘计算节点,并依次顺序选取排序后的多个非第一边缘计算节点中的首个非第一边缘计算节点作为第二边缘计算节点,加入第二边缘计算节点集合,并在每次选取后对第二边缘计算节点集合中的所有第二边缘计算节点的可用算力之和进行计算,并判断可用算力之和是否满足通信协同需求的算力需求,若满足,则结束选取,否则,继续进行选取。
57.上述实施方式中,通过确定边缘计算系统中的非第一边缘计算节点的可用算力,并依次选取多个非第一边缘计算节点中的可用算力最大者,作为第二边缘计算节点,直至得到的至少一个第二边缘计算节点的可用算力之和满足算力需求,如此,可以基于算力需求和非第一边缘计算节点的可用算力,从边缘计算系统中动态优选地确定出用于与第一边缘计算节点建立通信协同关系的一个或多个第二边缘计算节点。
58.在一些实施方式中,请参阅图5,针对任一第二边缘计算节点,根据边缘计算系统中任一链路的通信时延和可用带宽,以及通信协同需求,确定第一边缘计算节点与该第二边缘计算节点之间的至少一条通信协同路径,可以包括以下步骤。
59.步骤s510:根据边缘计算系统中任一链路的通信时延和可用带宽,确定任一链路的链路权重;其中,任一链路为边缘计算系统中任一节点与其任一相邻节点之间的线路。
60.一些情况下,在确定了用于与第一边缘计算节点建立通信协同关系的至少一个第二边缘计算节点之后,可以基于边缘计算系统中的任一链路的链路权重,对第一边缘计算
节点与任一第二边缘计算节点之间的通信协同路径进行确定。
61.在本实施方式中,第一边缘计算节点可以根据边缘计算系统中任一链路的通信时延和可用带宽,确定任一链路的链路权重。具体地,第一边缘计算节点可以在确定至少一个第二边缘计算节点之后,可以根据该至少一个第二边缘计算节点,生成第一边缘计算节点与该至少一个第二边缘计算节点之间的通信协同链路表,该通信协同链路表可以包括第一边缘计算节点与该至少一个第二边缘计算节点之间的所有相关的链路及其连接关系。具体地,例如,第一边缘计算节点可以根据通信协同链路表中任一链路的通信时延和可用带宽,确定任一链路的链路权重。
62.示例性地,任一链路的链路权重可以根据公式1进行确定,其中,l
i,j
表示任一节点i与其任一相邻节点j之间的链路,b
i,j
表示链路l
i,j
的可用带宽,t
i,j
表示链路l
i,j
的通信时延,表示链路l
i,j
的链路权重。
63.公式1步骤s520:针对任一第二边缘计算节点,根据边缘计算系统中链路的链路权重,确定对应的路径集合;其中,路径集合包括至少一条路径,路径为第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的线路,路径包括至少一条链路。
64.在本实施方式中,针对任一第二边缘计算节点,第一边缘计算节点可以根据边缘计算系统中链路的链路权重,确定第一边缘计算节点与该第二边缘计算节点之间对应的路径集合。具体地,例如,第一边缘计算节点可以根据通信协同链路表任一链路的链路权重及其链路之间的连接关系,对第一边缘计算节点与该第二边缘计算节点之间的完整的路径进行确定,得到第一边缘计算节点与该第二边缘计算节点之间的路径集合。路径集合中的任一路径包括一条或多条链路。
65.示例性地,第一边缘计算节点可以基于任一链路的链路权重,采用路径搜索算法对第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的路径集合进行确定。示例性地,该路径搜索算法可以为迪杰斯特拉算法(dijkstra)。
66.步骤s530:针对路径集合中任一路径,根据任一路径所包含的每一链路的可用带宽和通信时延,确定任一路径的路径权重。
67.在本实施方式中,在确定第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的路径集合之后,第一边缘计算节点可以针对路径集合中任一路径,根据该路径所包含的每一链路的可用带宽和通信时延,确定该路径的路径权重。示例性地,可以根据公式2对任一路径的路径权重进行确定。其中,r
s,d
表示第一边缘计算节点s与任一第二边缘计算节点d之间的任一路径,也即表示第一边缘计算节点s与任一第二边缘计算节点d之间任一路径所经过的链路的集合,或者说该路径经过的一条或多条链路。min{b
i,j
}表示任一路径r
s,d
所经过的链路的最小可用带宽。max{b
i,j
}表示任一路径r
s,d
所经过的链路的最大可用带宽。表示第一边缘计算节点s与任一第二边缘计算节点之间任一路径的路径权重。
68.公式2步骤s540:根据路径集合中每一路径的路径权重以及通信协同需求,确定第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的至少一条通信协同路径。
69.在本实施方式中,在对第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的路径集合中的每一路径的路径权重确定之后,第一边缘计算节点可以根据每一路径的路径权重以及通信协同需求,确定第一边缘计算节点与该第二边缘计算节点之间的至少一条通信协同路径。具体地,通信协同需求可以包括带宽需求。第一边缘计算节点可以针对路径集合中的每一路径,将该路径所经过的链路的最小可用带宽作为该路径的路径带宽。第一边缘计算节点可以基于路径权重从路径集合中选取一条或多条路径,根据带宽需求对该一条或多条路径的路径带宽进行评估,根据评估结果将选取的一条或多条路径作为第一边缘计算节点与该第二边缘计算节点之间的一条或多条通信协同路径。
70.具体地,第一边缘计算节点可以依次选取路径集合中的路径权重最大者,作为通信协同路径,直至得到的一条或多条通信协同路径的路径带宽之和满足带宽需求。示例性地,可以通过公式3确定通信协同路径,也即是说,可以通过公式3从路径集合中选取路径权重最大者。其中,vr表示第一边缘计算节点s与第二边缘计算节点d之间的通信协同路径,bs表示第一边缘计算节点s的通信协同需求中的带宽需求,表示第一边缘计算节点s与第二边缘计算节点d之间的最大路径权重。
71.公式3示例性地,假设路径集合中包括k条路径,可以通过公式3对路径集合中的k条路径进行选取得到最大路径权重对应的路径r1(s,d1),其中,d1表示第二边缘计算节点集合中的任一第二边缘计算节点,若路径r1(s,d1)的路径带宽满足带宽需求bs,则将路径r1(s,d1)作为第一边缘计算节点s与第二边缘计算节点d1之间的通信协同路径v
r1
。若路径r1(s,d1)的路径带宽不满足带宽需求bs,则继续通过公式3对路径集合中剩余的k-1条路径进行选取得到剩余路径中最大路径权重对应的路径r2(s,d1),若路径r1(s,d1)和路径r2(s,d1)的路径带宽之和满足带宽需求bs,则将路径r1(s,d1)和路径r2(s,d1)均作为第一边缘计算节点s与第二边缘计算节点d1之间的通信协同路径v
r1
、v
r2
。若路径r1(s,d1)和路径r2(s,d1)的路径带宽之和未满足带宽需求bs,则继续对剩余路径进行选取,直至选取的路径的路径带宽之和满足带宽需求bs,并将选取的路径作为通信协同路径。
72.如此,针对包括m个第二边缘计算节点的第二边缘计算节点集合中的每一第二边缘计算节点,通过公式3对其所对应的路径集合进行选取,可以得到第一边缘计算节点与每一第二边缘计算节点的一条或多条通信协同路径:{{v
r1
(s,d1),v
r2
(s,d1),
……
,v
rn
(s,d1)},{v
r1
(s,d2),v
r2
(s,d2),
……
,v
rn
(s,d2)},
……
,{v
r1
(s,dm),v
r2
(s,dm),
……
,v
rn
(s,dm)}}。
73.上述实施方式中,通过根据链路的通信时延和可用带宽确定链路的链路权重,并基于链路权重通过路径搜索算法确定第一边缘计算节点与第二边缘计算节点之间的路径集合,以及基于链路的可用带宽和通信时延确定路径集合中每一路径的路径权重,然后通过路径权重和带宽需求,从路径集合中确定出第一边缘计算节点与第二边缘计算节点之间的一条或多条通信协同路径,即可以得到第一边缘计算节点与第二边缘计算节点之间的虚拟路径模型,如此,可以使得后续可以将作为虚拟路径模型的该一条或多条通信协同路径映射为物理路由,从而建立第一边缘计算节点与第二边缘计算节点之间的通信协同关系。
74.在一些实施方式中,通信协同需求可以包括带宽需求。通信协同路径可以包括至少一个中继节点,其中,中继节点可以为多个节点中用于第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间进行通讯的节点。
75.在本实施方式中,请参阅图6,将至少一条通信协同路径映射为物理路由,以建立第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系,可以包括以下步骤。
76.步骤s610:基于边缘计算系统中的第一边缘计算节点,针对任一通信协同路径,生成路径映射信令帧。
77.一些情况下,在对第一边缘计算节点与第二边缘计算节点集合中的任一第二边缘计算节点之间的一条或多条通信协同路径进行确定后,需要将作为虚拟路径模型的一条或多条通信协同路径在边缘计算系统上映射为物理路由,以通过对应的物理路由承载该一条或多条通信协同路径,实现通信协同关系的建立。
78.在本实施方式中,第一边缘计算节点可以基于第一边缘计算节点与第二边缘计算节点集合中的任一第二边缘计算节点之间的任一通信协同路径,生成第一边缘计算节点与该第二边缘计算节点之间进行信令交互的通信协同路由表,并基于得到的通信协同路由表,生成路径映射信令帧。
79.步骤s620:沿任一通信协同路径发送路径映射信令帧,以指示任一通信协同路径上的所有中继节点,根据路径映射信令帧预留出满足带宽需求的带宽资源。
80.在本实施方式中,第一边缘计算节点可以沿任一通信协同路径发送路径映射信令帧,以指示该通信协同路径上的所有中继节点,根据路径映射信令帧预留出满足带宽需求的带宽资源。具体地,例如,第一边缘计算节点可以根据通信协同路由表发送路径映射信令帧,以实现路径映射信令帧沿对应的通信协同路径进行转发,从而指示对应的通信协同路径上的所有中继节点预留出满足带宽需求的带宽资源。
81.步骤s630:接收任一通信协同路径的任一中继节点在接收到路径映射信令帧后反馈的路径映射确认帧。
82.在本实施方式中,第一边缘计算节点可以接收任一通信协同路径的任一中继节点在接收到路径映射信令帧后反馈的路径映射确认帧。具体地,任一通信协同路径上的中继节点在接收到路径映射信令帧并根据路径映射信令帧进行带宽资源预留之后,可以沿该通信协同路径反馈路径映射确认帧,第一边缘计算节点可以对中继节点反馈的路径映射确认帧进行接收。
83.步骤s640:在接收到至少一条通信协同路径各自的所有中继节点反馈的路径映射确认帧的情况下,确认完成将至少一条通信协同路径映射为边缘计算系统上实际的物理路由,以建立第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系。
84.在本实施方式中,针对任一第二边缘计算节点,第一边缘计算节点可以在接收到与该第二边缘计算节点之间的所有通信协同路径各自的所有中继节点反馈的路径映射确认帧的情况下,确认完成第一边缘计算节点与该第二边缘计算节点之间的所有通信协同路径在边缘计算系统上实际的物理路由的映射绑定,从而完成第一边缘计算节点与该第二边缘计算节点之间的通信协同关系的建立。
85.在一些实施方式中,请参阅图7,通信协同方法还可以包括以下步骤。
86.步骤s710:基于边缘计算系统中的第一边缘计算节点,针对任一通信协同路径,生成协同解除信令帧。
87.一些情况下,针对第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的一条或多条通信协同路径在边缘计算系统上映射绑定的物理路由,需要对其进行解除,从而对第一边缘计算节点与该第二边缘计算节点之间建立的通信协同关系进行解除。
88.在本实施方式中,第一边缘计算节点可以基于第一边缘计算节点与第二边缘计算节点之间任一通信协同路径的通信协同路由表,生成协同解除信令帧。
89.步骤s720:沿任一通信协同路径发送协同解除信令帧,以指示任一通信协同路径上的所有中继节点释放带宽资源。
90.在本实施方式中,第一边缘计算节点可以沿通信协同路由表所对应的通信协同路径发送协同解除信令帧,以指示该通信协同路径上的所有中继节点,根据协同解除信令帧对预留的带宽资源进行释放。具体地,例如,第一边缘计算节点可以根据通信协同路由表发送协同解除信令帧,以实现协同解除信令帧沿对应的通信协同路径进行转发,从而指示对应的通信协同路径上的所有中继节点释放带宽资源。
91.步骤s730:接收任一通信协同路径的任一中继节点在接收到协同解除信令帧后反馈的协同解除确认帧。
92.步骤s740:在接收到至少一条通信协同路径各自的所有中继节点反馈的协同解除确认帧的情况下,确认解除第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系。
93.在本实施方式中,针对任一第二边缘计算节点,第一边缘计算节点可以在接收到与该第二边缘计算节点之间的所有通信协同路径各自的所有中继节点反馈的协同解除确认帧的情况下,确认完成第一边缘计算节点与该第二边缘计算节点之间的所有通信协同路径在边缘计算系统上所映射绑定的实际的物理路由进行解除,从而对第一边缘计算节点与该第二边缘计算节点之间的通信协同关系进行解除。
94.本说明书实施方式提供一种边缘计算的通信协同方法,该通信协同方法可以应用于边缘计算系统中的具有通信协同需求的第一边缘计算节点。该通信协同方法可以包括以下步骤。
95.步骤s802:根据通信协同需求,确定至少一个第二边缘计算节点;其中,第二边缘计算节点是多个节点中用于与第一边缘计算节点建立通信协同关系的节点。
96.具体地,可以判断通信协同需求是否包括功能耦合信息;其中,功能耦合信息可以表示第一边缘计算节点与指定的至少一个指定节点之间存在业务交互关系。若通信协同需求包括功能耦合信息,将至少一个指定节点作为第二边缘计算节点;其中,指定节点为边缘计算系统中的非第一边缘计算节点。
97.具体地,若通信协同需求未包括功能耦合信息,确定边缘计算系统中的非第一边缘计算节点的可用算力。依次选取边缘计算系统中的非第一边缘计算节点中的可用算力最大者,作为第二边缘计算节点,直至得到的至少一个第二边缘计算节点的可用算力之和满足算力需求。
98.步骤s804:根据边缘计算系统中任一链路的通信时延和可用带宽,确定任一链路的链路权重;其中,任一链路为边缘计算系统中任一节点与其任一相邻节点之间的线路。
99.步骤s806:针对任一第二边缘计算节点,根据边缘计算系统中链路的链路权重,确定对应的路径集合;其中,路径集合包括至少一条路径,路径为第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的线路,路径包括至少一条链路。
100.步骤s808:针对路径集合中任一路径,根据任一路径所包含的每一链路的可用带宽和通信时延,确定任一路径的路径权重。
101.步骤s810:根据路径集合中每一路径的路径权重以及通信协同需求,确定第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的至少一条通信协同路径。
102.步骤s812:针对任一通信协同路径,生成路径映射信令帧。
103.步骤s814:沿任一通信协同路径发送路径映射信令帧,以指示任一通信协同路径上的所有中继节点,根据路径映射信令帧预留出满足带宽需求的带宽资源。
104.步骤s816:接收任一通信协同路径的任一中继节点在接收到路径映射信令帧后反馈的路径映射确认帧。
105.步骤s818:在接收到至少一条通信协同路径各自的所有中继节点反馈的路径映射确认帧的情况下,确认完成将至少一条通信协同路径映射为边缘计算系统上实际的物理路由,以建立第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系。
106.步骤s820:针对任一通信协同路径,生成协同解除信令帧。
107.步骤s822:沿任一通信协同路径发送协同解除信令帧,以指示任一通信协同路径上的所有中继节点释放带宽资源。
108.步骤s824:接收任一通信协同路径的任一中继节点在接收到协同解除信令帧后反馈的协同解除确认帧。
109.步骤s826:在接收到至少一条通信协同路径各自的所有中继节点反馈的协同解除确认帧的情况下,确认解除第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系。
110.本说明书实施方式提供一种边缘计算的通信协同装置。该通信协同装置可以应用于边缘计算系统。请参阅图8,该通信协同装置可以包括初始化模块810、路径确定模块820和路由映射模块830。
111.初始化模块810,用于根据通信协同需求,确定至少一个第二边缘计算节点;其中,第二边缘计算节点是多个节点中用于与第一边缘计算节点建立通信协同关系的节点;路径确定模块820,用于针对任一第二边缘计算节点,根据边缘计算系统中任一链路的通信时延和可用带宽,以及通信协同需求,确定第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的至少一条通信协同路径;路由映射模块830,用于将至少一条通信协同路径映射为物理路由,以建立第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系。
112.在一些实施方式中,初始化模块可以包括静态初始化模块;静态初始化模块,用于
若通信协同需求包括功能耦合信息,将至少一个指定节点作为至少一个第二边缘计算节点;其中,指定节点为边缘计算系统中的非第一边缘计算节点,功能耦合信息表示第一边缘计算节点与至少一个指定节点之间存在业务交互关系。
113.在一些实施方式中,初始化模块可以包括动态初始化模块;动态初始化模块,用于若通信协同需求未包括功能耦合信息,确定边缘计算系统中的非第一边缘计算节点的可用算力;依次选取边缘计算系统中的非第一边缘计算节点中的可用算力最大者,作为第二边缘计算节点,直至得到的至少一个第二边缘计算节点的可用算力之和满足算力需求。
114.在一些实施方式中,路径确定模块可以包括:链路权重确定模块,用于根据边缘计算系统中任一链路的通信时延和可用带宽,确定任一链路的链路权重;其中,任一链路为边缘计算系统中任一节点与其任一相邻节点之间的线路;路径集合确定模块,用于针对任一第二边缘计算节点,根据边缘计算系统中链路的链路权重,确定对应的路径集合;其中,路径集合包括至少一条路径,路径为第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的线路,路径包括至少一条链路;路径权重确定模块,用于针对路径集合中任一路径,根据任一路径所包含的每一链路的可用带宽和通信时延,确定任一路径的路径权重;协同路径确定模块,用于根据路径集合中每一路径的路径权重以及通信协同需求,确定第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的至少一条通信协同路径。
115.在一些实施方式中,协同路径确定模块,可以用于依次选取路径集合中的路径权重最大者,作为通信协同路径,直至得到的至少一条通信协同路径的路径带宽之和满足带宽需求;其中,路径带宽是根据对应路径中链路的可用带宽确定的。
116.在一些实施方式中,路由映射模块,可以包括:第一映射模块,用于基于边缘计算系统中的第一边缘计算节点,针对任一通信协同路径,生成路径映射信令帧;第二映射模块,用于沿任一通信协同路径发送路径映射信令帧,以指示任一通信协同路径上的所有中继节点,根据路径映射信令帧预留出满足带宽需求的带宽资源;第三映射模块,用于接收任一通信协同路径的任一中继节点在接收到路径映射信令帧后反馈的路径映射确认帧;第四映射模块,用于在接收到至少一条通信协同路径各自的所有中继节点反馈的路径映射确认帧的情况下,确认完成将至少一条通信协同路径映射为边缘计算系统上实际的物理路由,以建立第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系。
117.在一些实施方式中,通信协同装置还可以包括:第一解除模块,用于基于边缘计算系统中的第一边缘计算节点,针对任一通信协同路径,生成协同解除信令帧;第二解除模块,用于沿任一通信协同路径发送协同解除信令帧,以指示任一通信协同路径上的所有中继节点释放带宽资源;第三解除模块,用于接收任一通信协同路径的任一中继节点在接收到协同解除信令帧后反馈的协同解除确认帧;第四解除模块,用于在接收到至少一条通信协同路径各自的所有中继节点反馈的协同解除确认帧的情况下,确认解除第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系。
118.关于通信协同装置实现的具体功能和效果,可以参照本说明书其他实施方式对照解释,在此不再赘述。通信协同装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
119.请参阅图9,在一些实施方式中可以提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,
存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述实施方式中的通信协同方法。
120.本说明书实施方式还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被计算机执行时使得,该计算机执行上述任一实施方式中的通信协同方法。
121.本说明书实施方式还提供一种包含指令的计算机程序产品,该指令被计算机执行时使得计算机执行上述任一实施方式中的通信协同方法。
122.在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过wifi、运营商网络、nfc(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现通信协同方法。
123.可以理解,本文中的具体的例子只是为了帮助本领域技术人员更好地理解本说明书实施方式,而非限制本发明的范围。
124.可以理解,在本说明书中的各种实施方式中,各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本说明书实施方式的实施过程构成任何限定。
125.可以理解,本说明书中描述的各种实施方式,既可以单独实施,也可以组合实施,本说明书实施方式对此并不限定。
126.除非另有说明,本说明书实施方式所使用的所有技术和科学术语与本说明书的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在限制本说明书的范围。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项的任意的和所有的组合。在本说明书实施方式和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“上述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
127.可以理解,本说明书实施方式的处理器可以是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法实施方式的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现成可编程门阵列(field programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本说明书实施方式中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本说明书实施方式所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
128.可以理解,本说明书实施方式中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储
器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(rom)、可编程只读存储器(programmable rom,prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable prom,eprom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(ram)。应注意,本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
129.本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施方式描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本说明书的范围。
130.所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施方式中的对应过程,在此不再赘述。
131.在本说明书所提供的几个实施方式中,应理解,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
132.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。
133.另外,在本说明书各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
134.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本说明书的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者所述技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,所述计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本说明书各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
135.以上所述,仅为本说明书的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本说明书揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本说明书的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
技术特征:
1.一种边缘计算的通信协同方法,其特征在于,所述通信协同方法应用于边缘计算系统,所述边缘计算系统包括多个节点,所述多个节点包括具有通信协同需求的第一边缘计算节点;所述方法包括:根据所述通信协同需求,确定至少一个第二边缘计算节点;其中,所述第二边缘计算节点是所述多个节点中用于与所述第一边缘计算节点建立通信协同关系的节点;针对任一第二边缘计算节点,根据所述边缘计算系统中任一链路的通信时延和可用带宽,以及所述通信协同需求,确定所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的至少一条通信协同路径;将所述至少一条通信协同路径映射为物理路由,以建立所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系。2.根据权利要求1所述的通信协同方法,其特征在于,所述根据所述通信协同需求,确定至少一个第二边缘计算节点,包括:若所述通信协同需求包括功能耦合信息,将至少一个指定节点作为所述至少一个第二边缘计算节点;其中,指定节点为所述边缘计算系统中的非第一边缘计算节点,所述功能耦合信息表示所述第一边缘计算节点与所述至少一个指定节点之间存在业务交互关系。3.根据权利要求1所述的通信协同方法,其特征在于,所述通信协同需求包括算力需求;所述根据所述通信协同需求,确定至少一个第二边缘计算节点,包括:若所述通信协同需求未包括功能耦合信息,确定所述边缘计算系统中的非第一边缘计算节点的可用算力;依次选取所述边缘计算系统中的非第一边缘计算节点中的可用算力最大者,作为第二边缘计算节点,直至得到的至少一个第二边缘计算节点的可用算力之和满足所述算力需求。4.根据权利要求1所述的通信协同方法,其特征在于,所述针对任一第二边缘计算节点,根据所述边缘计算系统中任一链路的通信时延和可用带宽,以及所述通信协同需求,确定所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的至少一条通信协同路径,包括:根据所述边缘计算系统中任一链路的通信时延和可用带宽,确定所述任一链路的链路权重;其中,所述任一链路为所述边缘计算系统中任一节点与其任一相邻节点之间的线路;针对任一第二边缘计算节点,根据所述边缘计算系统中链路的链路权重,确定对应的路径集合;其中,所述路径集合包括至少一条路径,所述路径为所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的线路,所述路径包括至少一条链路;针对所述路径集合中任一路径,根据所述任一路径所包含的每一链路的可用带宽和通信时延,确定所述任一路径的路径权重;根据所述路径集合中每一路径的路径权重以及所述通信协同需求,确定所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的至少一条通信协同路径。5.根据权利要求4所述的通信协同方法,其特征在于,所述通信协同需求包括带宽需求;所述根据所述路径集合中每一路径的路径权重以及所述通信协同需求,确定所述第一
边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的至少一条通信协同路径,包括:依次选取所述路径集合中的路径权重最大者,作为通信协同路径,直至得到的至少一条通信协同路径的路径带宽之和满足所述带宽需求;其中,路径带宽是根据对应路径中链路的可用带宽确定的。6.根据权利要求1所述的通信协同方法,其特征在于,所述通信协同需求包括带宽需求;所述通信协同路径包括至少一个中继节点,其中,所述中继节点为所述多个节点中用于所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间进行通讯的节点;所述将所述至少一条通信协同路径映射为物理路由,以建立所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系,包括:基于所述边缘计算系统中的所述第一边缘计算节点,针对任一通信协同路径,生成路径映射信令帧;沿所述任一通信协同路径发送所述路径映射信令帧,以指示所述任一通信协同路径上的所有中继节点,根据所述路径映射信令帧预留出满足所述带宽需求的带宽资源;接收所述任一通信协同路径的任一中继节点在接收到所述路径映射信令帧后反馈的路径映射确认帧;在接收到所述至少一条通信协同路径各自的所有中继节点反馈的路径映射确认帧的情况下,确认完成将所述至少一条通信协同路径映射为所述边缘计算系统上实际的物理路由,以建立所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系。7.根据权利要求6所述的通信协同方法,其特征在于,所述通信协同方法还包括:基于所述边缘计算系统中的所述第一边缘计算节点,针对所述任一通信协同路径,生成协同解除信令帧;沿所述任一通信协同路径发送所述协同解除信令帧,以指示所述任一通信协同路径上的所有中继节点释放所述带宽资源;接收所述任一通信协同路径的任一中继节点在接收到所述协同解除信令帧后反馈的协同解除确认帧;在接收到所述至少一条通信协同路径各自的所有中继节点反馈的协同解除确认帧的情况下,确认解除所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系。8.一种边缘计算的通信协同装置,其特征在于,所述通信协同装置应用于边缘计算系统,所述边缘计算系统包括多个节点,所述多个节点包括具有通信协同需求的第一边缘计算节点;所述通信协同装置包括:初始化模块,用于根据所述通信协同需求,确定至少一个第二边缘计算节点;其中,所述第二边缘计算节点是所述多个节点中用于与所述第一边缘计算节点建立通信协同关系的节点;路径确定模块,用于针对任一第二边缘计算节点,根据所述边缘计算系统中任一链路的通信时延和可用带宽,以及所述通信协同需求,确定所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的至少一条通信协同路径;路由映射模块,用于将所述至少一条通信协同路径映射为物理路由,以建立所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系。
9.根据权利要求8所述的通信协同装置,其特征在于,所述初始化模块包括静态初始化模块;所述静态初始化模块,用于若所述通信协同需求包括功能耦合信息,将至少一个指定节点作为所述至少一个第二边缘计算节点;其中,指定节点为所述边缘计算系统中的非第一边缘计算节点,所述功能耦合信息表示所述第一边缘计算节点与所述至少一个指定节点之间存在业务交互关系。10.根据权利要求8所述的通信协同装置,其特征在于,所述通信协同需求包括算力需求;所述初始化模块包括动态初始化模块;所述动态初始化模块,用于若所述通信协同需求未包括功能耦合信息,确定所述边缘计算系统中的非第一边缘计算节点的可用算力;依次选取所述边缘计算系统中的非第一边缘计算节点中的可用算力最大者,作为第二边缘计算节点,直至得到的至少一个第二边缘计算节点的可用算力之和满足所述算力需求。11.根据权利要求8所述的通信协同装置,其特征在于,所述路径确定模块包括:链路权重确定模块,用于根据所述边缘计算系统中任一链路的通信时延和可用带宽,确定所述任一链路的链路权重;其中,所述任一链路为所述边缘计算系统中任一节点与其任一相邻节点之间的线路;路径集合确定模块,用于针对任一第二边缘计算节点,根据所述边缘计算系统中链路的链路权重,确定对应的路径集合;其中,所述路径集合包括至少一条路径,所述路径为所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的线路,所述路径包括至少一条链路;路径权重确定模块,用于针对所述路径集合中任一路径,根据所述任一路径所包含的每一链路的可用带宽和通信时延,确定所述任一路径的路径权重;协同路径确定模块,用于根据所述路径集合中每一路径的路径权重以及所述通信协同需求,确定所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的至少一条通信协同路径。12.根据权利要求11所述的通信协同装置,其特征在于,所述通信协同需求包括带宽需求;所述协同路径确定模块,用于依次选取所述路径集合中的路径权重最大者,作为通信协同路径,直至得到的至少一条通信协同路径的路径带宽之和满足所述带宽需求;其中,路径带宽是根据对应路径中链路的可用带宽确定的。13.根据权利要求8所述的通信协同装置,其特征在于,所述通信协同需求包括带宽需求;所述通信协同路径包括至少一个中继节点,其中,所述中继节点为所述多个节点中用于所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间进行通讯的节点;所述路由映射模块,包括:第一映射模块,用于基于所述边缘计算系统中的所述第一边缘计算节点,针对任一通信协同路径,生成路径映射信令帧;第二映射模块,用于沿所述任一通信协同路径发送所述路径映射信令帧,以指示所述任一通信协同路径上的所有中继节点,根据所述路径映射信令帧预留出满足所述带宽需求的带宽资源;第三映射模块,用于接收所述任一通信协同路径的任一中继节点在接收到所述路径映射信令帧后反馈的路径映射确认帧;
第四映射模块,用于在接收到所述至少一条通信协同路径各自的所有中继节点反馈的路径映射确认帧的情况下,确认完成将所述至少一条通信协同路径映射为所述边缘计算系统上实际的物理路由,以建立所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系。14.根据权利要求13所述的通信协同装置,其特征在于,所述装置还包括:第一解除模块,用于基于所述边缘计算系统中的所述第一边缘计算节点,针对所述任一通信协同路径,生成协同解除信令帧;第二解除模块,用于沿所述任一通信协同路径发送所述协同解除信令帧,以指示所述任一通信协同路径上的所有中继节点释放所述带宽资源;第三解除模块,用于接收所述任一通信协同路径的任一中继节点在接收到所述协同解除信令帧后反馈的协同解除确认帧;第四解除模块,用于在接收到所述至少一条通信协同路径各自的所有中继节点反馈的协同解除确认帧的情况下,确认解除所述第一边缘计算节点与所述任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系。15.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的通信协同方法。16.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的通信协同方法。
技术总结
本说明书实施方式提供了一种边缘计算的通信协同方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括:根据通信协同需求,确定至少一个第二边缘计算节点;其中,第二边缘计算节点是多个节点中用于与第一边缘计算节点建立通信协同关系的节点;针对任一第二边缘计算节点,根据边缘计算系统中任一链路的通信时延和可用带宽,以及通信协同需求,确定第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的至少一条通信协同路径;将至少一条通信协同路径映射为物理路由,以建立第一边缘计算节点与任一第二边缘计算节点之间的通信协同关系,如此,可以提高边缘计算的计算资源利用率和分布式处理能力。能力。能力。
技术研发人员:甄岩 白晖峰 霍超 郑利斌 尹志斌 张港红 苑佳楠 程显明 张颉 顾仁涛 耿俊成
受保护的技术使用者:北京智芯微电子科技有限公司
技术研发日:2023.07.10
技术公布日:2023/8/13
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