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申请/专利权人:北京邮电大学
摘要:本发明公开了MEC网络中基于渲染感知的VR服务模块动态放置方法,属于VR游戏的渲染领域;具体为:首先,搭建包括U个用户玩家,M个基站以及H个VR游戏服务模块的蜂窝网络场景;针对当前时隙t,分别计算放置成本,迁移成本,渲染成本和通信成本;基于各时隙的成本搭建目标函数以及约束条件,满足每个用户的延迟约束下,使整个网络的总成本最小;最后,将目标函数分解为两个子问题:动态访问和服务模块放置问题和准静态资源分配问题;分别用最小割理论和凸优化方法进行求解,得到用户最优接入方案,VR服务模块最优放置方案,以及频谱资源的最优分配方案。本发明在已渲染VR视频流的路由延迟成本与相应VR服务模块迁移成本之间实现一个较好的平衡。
主权项:1.MEC网络中基于渲染感知的VR服务模块动态放置方法,其特征在于,具体步骤如下:首先,搭建包括U个用户玩家,M个基站以及H个VR游戏服务模块的蜂窝网络场景;U个用户的集合表示为:M个基站的集合表示为: 有H个类型的VR游戏,集合为同时需要H个不同的VR服务模块来支持相应的VR游戏;然后,针对当前时隙t,分别计算该时隙的放置成本,迁移成本,渲染成本和通信成本;时隙集合表示为所述放置成本计算公式为: λmh表示VR游戏h的服务模块放置在MEC服务器m上需要的存储资源占用成本;所述迁移成本计算公式为: 其中,fh表示VR游戏h的服务模块的重新配置成本; gh表示VR游戏h的服务模块的迁移延迟,υ表示调节参数,通过调节υ的数值大小,使得重新配置成本与迁移延迟的数值大小处于同一数量级;所述渲染成本计算公式为: 表示VR游戏h在时隙t所需的计算资源;所述通信成本计算公式为: 表示所有用户在时隙t的下行传输时延之和,即网络下行通信成本; 表示在时隙t用户u的下行传输时延;计算公式为:表示在时隙t需要传输给用户u的视频流大小;表示在时隙t用户u和MEC服务器m之间的上行传输速率; 表示所有用户在时隙t时的路由延迟,即网络的路由开销;计算公式为:表示在时隙t,已渲染视频流到达用户u接入MEC服务器的时延;公式为: 表示用户u是否加入VR游戏h的指标量;如果是,否则,表示在时隙t用户u是否接入MEC服务器m'的指标量,如果是,否则,dm,m'表示MEC服务器m到MEC服务器m'之间的路由延迟;基于各时隙的放置成本,迁移成本,渲染成本和通信成本搭建目标函数以及约束条件,满足每个用户的延迟约束下,使整个网络的总成本最小;目标函数为: C6:Du',t≤Du 表示接入策略,作为带宽分配方案,表示计算资源的分配方案,表示呈现基站选择策略的集合,表示VR游戏服务模块放置策略;ε1,ε2,ε3和ε4为权重系数,分别对应通信成本渲染成本放置成本和迁移成本在目标函数中所占的比例;约束条件C1确保一个用户不能同时连接到多个MEC服务器,同时每个用户都可以连接到一个MEC服务器;表示在时隙t用户u是否接入MEC服务器m的指标量,如果是,否则,约束条件C2确保一个VR游戏在一个时隙能且只能选择一个MEC服务器来执行渲染任务;表示VR游戏h的服务模块是否选择MEC服务器m的指标量,如果是,否则,约束条件C3确保MEC服务器m分配给其接入用户的总带宽,在每个时隙内不超过无线接入网络的整个带宽;表示时隙t从MEC服务器m分配给用户u的频谱带宽;Bt表示无线接入网的整个带宽;约束条件C4确保MEC服务器分配给它服务的VR游戏的计算资源不能超过其最大计算资源;表示MEC服务器m在时隙t分配给VR游戏h的计算资源;Km为MEC服务器m的最大计算能力;约束条件C5确保存储在MEC服务器m中的VR游戏服务模块大小不超过MEC服务器m的最大存储容量Πm;表示MEC服务器m在时隙t是否存储有VR游戏h的服务模块的指标量;如果是,则否则,wh为VR游戏h的服务模块的数据大小;约束条件C6确保每个VR游戏的总延迟不能超过其最大容忍延迟;Du',t用户u在时段t的实际端到端延迟;Du为VR游戏h的最大容忍延迟;最后、在满足约束条件的前提下,将目标函数分解为两个子问题:动态访问和服务模块放置问题和准静态资源分配问题;分别用最小割理论和凸优化方法进行求解,得到用户最优接入方案,VR服务模块最优放置方案,以及频谱资源的最优分配方案。
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百度查询: 北京邮电大学 MEC网络中基于渲染感知的VR服务模块动态放置方法
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