本發(fā)明涉及船載、機載邊緣計算系統(tǒng)，具體為一種針對受限邊緣計算系統(tǒng)的服務調(diào)度方法。

背景技術(shù)：

1、在船載、機載系統(tǒng)中，網(wǎng)絡連通能力及服務器硬件性能均受到較大的限制。尤其是網(wǎng)絡連通性的受限，由于環(huán)境的特殊性，此類系統(tǒng)無法持續(xù)的保持網(wǎng)絡暢通，通常需要利用衛(wèi)星網(wǎng)絡、4g\5g網(wǎng)絡、場地wifi網(wǎng)絡等多種手段進行網(wǎng)絡互補，這對于現(xiàn)代應用系統(tǒng)服務的運行影響很大，主要體現(xiàn)在運營和維護兩個方面；

2、以游輪為例，服務供應商希望在游輪航行期間，為船上近千名游客提供豐富的行程服務，包括娛樂內(nèi)容、商業(yè)內(nèi)容、在線行程服務等等，然而在遠離岸基的海洋上，只能通過衛(wèi)星方式進行通信，衛(wèi)星通信不但帶寬低、延遲高，流量費用也十分昂貴。對于運營商來說，無法像常規(guī)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境一樣，按照慣用的方法對船載的服務進行運營和維護，類似的問題在機載系統(tǒng)中更為突出；

3、目前市面上針對這種場景的解決辦法并不完善，通常只針對某一個具體的業(yè)務點進行解決，而沒有全面考慮此類邊緣系統(tǒng)整體的共性，進行系統(tǒng)性的解決，比如說，現(xiàn)有方案通常是按照固定的周期進行數(shù)據(jù)回傳，對邊緣系統(tǒng)狀態(tài)進行定期上報，然而，如果想臨時對邊緣側(cè)服務進行維護升級，是無法做到的；

4、然而，現(xiàn)有的技術(shù)仍存在一些缺陷：

5、1、現(xiàn)有方法僅針對具體業(yè)務場景下的具體問題進行定制化解決，并未實現(xiàn)對此類受限環(huán)境普適性的服務遠程調(diào)度、治理的能力，從而無法兼顧船載、機載服務器多網(wǎng)絡通信的特點，實現(xiàn)在不同網(wǎng)絡條件下對服務一致性的調(diào)度；

6、2、無法實現(xiàn)不同網(wǎng)絡條件，邊緣服務故障的快速排查與恢復；

7、3、無法實現(xiàn)在機載安全性要求極高環(huán)境下，可靠的服務調(diào)度；

8、4、無法根據(jù)業(yè)務增長的需求，靈活拓展邊緣服務的調(diào)度方法；

9、針對上述問題，發(fā)明人提出一種針對受限邊緣計算系統(tǒng)的服務調(diào)度方法用于解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述的問題；本發(fā)明的目的在于提供一種針對受限邊緣計算系統(tǒng)的服務調(diào)度方法。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種針對受限邊緣計算系統(tǒng)的服務調(diào)度方法，包括以下步驟：

3、s1、通信頻率的度量

4、通過通信計步器，以均勻間隔時段的連續(xù)發(fā)包方式，保持邊緣系統(tǒng)與調(diào)度系統(tǒng)之間的通信；

5、s2、通信時長的度量

6、通過通信計步器，連續(xù)的計步數(shù)據(jù)的疊加，對每種網(wǎng)絡條件下通信的時間長度進行度量；

7、s3、通信質(zhì)量的度量

8、通過通信計步器，對每次通信結(jié)果的記錄，對每種網(wǎng)絡條件下通信的實時質(zhì)量進行識別，以完成通信質(zhì)量的度量；

9、s4、最優(yōu)調(diào)度算法

10、通過多維加權(quán)平均的算法，對待執(zhí)行指令進行評分，所述多維加權(quán)平均的算法的具體步驟如下：

11、a：維度劃分，給每個維度設置相應的權(quán)重值，用于計算加權(quán)評分，維度可以有很多種，可根據(jù)需要繼續(xù)增加；

12、b：加權(quán)評分，指令評分要根據(jù)待執(zhí)行指令的預估的耗時進行計算，需要先通過通信計步器獲得當前網(wǎng)絡實時帶寬，通過與待執(zhí)行指令的預估數(shù)據(jù)量計算得到耗時評估；

13、c：最后將各個指令加權(quán)平均分值進行排序，得分高的先執(zhí)行，即兼顧各維度影響因素后的最優(yōu)的指令執(zhí)行的調(diào)度方法。

14、優(yōu)選地，在s1中，所述邊緣系統(tǒng)與調(diào)度系統(tǒng)之間的通信頻率越高，可度量網(wǎng)絡連通性的能力越高。

15、優(yōu)選地，在s3中，所述通信質(zhì)量的度量包括兩個維度：

16、維度一，通過計步丟失的情況，評估網(wǎng)絡的實施可用性；

17、維度二，通過計步的延遲情況，評估網(wǎng)絡的有效性。

18、優(yōu)選地，在s1-s3中，所述通信計步器的具體方法如下：

19、所述通信計步器采用自定義私有協(xié)議的方式進行實現(xiàn)，每次邊緣系統(tǒng)啟動，通信計步開始，計步方式采用2個字節(jié)(byte)，即16位(bit)二進制進行計數(shù)。

20、優(yōu)選地，在s4中，所述服務調(diào)度的指令采用集中管理的方式，中心側(cè)負責統(tǒng)一發(fā)布指令，邊緣側(cè)設置指令代理模塊，用于編排和執(zhí)行指令。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

22、本發(fā)明中，通過s1-s4的方法，通過通信計步器對通信頻率、時長及質(zhì)量進行度量，并通過多維加權(quán)平均算法計算出最優(yōu)指令執(zhí)行的調(diào)度方法，實現(xiàn)在不同網(wǎng)絡條件下對服務一致性的統(tǒng)一調(diào)度，調(diào)度服務穩(wěn)定可靠，調(diào)度服務成本低，以及根據(jù)業(yè)務增長的需求，靈活拓展邊緣服務。

技術(shù)特征：

1.一種針對受限邊緣計算系統(tǒng)的服務調(diào)度方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種針對受限邊緣計算系統(tǒng)的服務調(diào)度方法，其特征在于，在s1中，所述邊緣系統(tǒng)與調(diào)度系統(tǒng)之間的通信頻率越高，可度量網(wǎng)絡連通性的能力越高。

3.如權(quán)利要求1所述的一種針對受限邊緣計算系統(tǒng)的服務調(diào)度方法，其特征在于，在s3中，所述通信質(zhì)量的度量包括兩個維度：

4.如權(quán)利要求1所述的一種針對受限邊緣計算系統(tǒng)的服務調(diào)度方法，其特征在于，在s1-s3中，所述通信計步器的具體方法如下：

5.如權(quán)利要求1所述的一種針對受限邊緣計算系統(tǒng)的服務調(diào)度方法，其特征在于，在s4中，所述服務調(diào)度的指令采用集中管理的方式，中心側(cè)負責統(tǒng)一發(fā)布指令，邊緣側(cè)設置指令代理模塊，用于編排和執(zhí)行指令。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種針對受限邊緣計算系統(tǒng)的服務調(diào)度方法，涉及船載、機載邊緣計算系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域；而本發(fā)明包括S1、通信頻率的度量、S2、通信時長的度量、S3、通信質(zhì)量的度量和S4、最優(yōu)調(diào)度算法；本發(fā)明中，通過S1?S4的方法，通過通信計步器對通信頻率、時長及質(zhì)量進行度量，并通過多維加權(quán)平均算法計算出最優(yōu)指令執(zhí)行的調(diào)度方法，實現(xiàn)在不同網(wǎng)絡條件下對服務一致性的統(tǒng)一調(diào)度，調(diào)度服務穩(wěn)定可靠，調(diào)度服務成本低，以及根據(jù)業(yè)務增長的需求，靈活拓展邊緣服務。

技術(shù)研發(fā)人員：司剛軍,李文,楊建橋,吳越舟
受保護的技術(shù)使用者：聯(lián)通航美網(wǎng)絡有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2