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TWI669007B - 優化移動邊緣計算系統的方法和相關設備 - Google Patents

優化移動邊緣計算系統的方法和相關設備 Download PDF

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TWI669007B
TWI669007B TW107139040A TW107139040A TWI669007B TW I669007 B TWI669007 B TW I669007B TW 107139040 A TW107139040 A TW 107139040A TW 107139040 A TW107139040 A TW 107139040A TW I669007 B TWI669007 B TW I669007B
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魏宏宇
徐永霖
周敬淳
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鴻海精密工業股份有限公司
國立臺灣大學
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Abstract

一種由移動邊緣計算(Mobile Edge Computing，MEC)協調器執行的方法包括：從包括多個MEC實體的MEC系統獲取MEC計算相關資訊和用戶設備(User Equipment，UE)移動相關資訊，基於MEC計算相關資訊和UE移動相關資訊執行分類程序，以決定UE的行為類型，行為類型指示是否在MEC系統中觸發換手(handover，HO)程序，以及指示是否在MEC系統中觸發虛擬機器(Virtual Machine，VM)遷移，以及回應於行為類型而提供指令表，指令表包括用以在該些MEC實體中的一或多個MEC實體間路由MEC訊務的路由資訊。

Description

優化移動邊緣計算系統的方法和相關設備
本揭露一般是關於無線通訊，更具體地，是關於用以優化移動邊緣計算(Mobile Edge Computing，MEC)系統的方法和相關設備。
移動邊緣計算(Mobile Edge Computing，MEC)代表無線通訊網路邊緣的雲計算能力。 MEC提供共享計算資源、資料儲存等服務，並促進允許服務和應用程序的無縫存取體驗的服務環境。
然而，下一代(例如，第五代新無線電(5G NR))無線通訊網路可能對用戶設備(User Equipment，UE)的移動性、節能以及訊務負載平衡有嚴格的要求。因此，本領域需要一種針對MEC系統的優化機制。
本揭露是關於一種用以優化移動邊緣計算(Mobile Edge Computing，MEC)系統的方法和相關設備。
根據本揭露的一方面，一種由移動邊緣計算(Mobile Edge Computing，MEC)協調器執行的方法被提出。此方法包括：從包括多個MEC實體的MEC系統獲取MEC計算相關資訊和用戶設備(User Equipment，UE)移動相關資訊；基於該MEC計算相關資訊和該UE移動相關資訊執行分類程序，以決定UE的行為類型，該行為類型指示是否在該MEC系統中觸發換手(handover，HO)程序，以及指示是否在該MEC系統中觸發虛擬機器(Virtual Machine，VM)遷移；以及回應於該行為類型而提供指令表，該指令表包括用以在該些MEC實體中的一或多個MEC實體間路由MEC訊務的路由資訊。
根據本揭露的一方面，一種移動邊緣計算(Mobile Edge Computing，MEC)協調器被提出。此MEC協調器包括一或多個非暫態電腦可讀取媒體，此一或多個非暫態電腦可讀取媒體包括電腦可執行指令，以及至少一個處理器，此至少一個處理器耦接到該一或多個非暫態電腦可讀取媒體。此至少一個處理器被配置為執行該電腦可執行指令以：從包括多個MEC實體的MEC系統獲取MEC計算相關資訊和用戶設備(User Equipment，UE)移動相關資訊；基於該MEC計算相關資訊和該UE移動相關資訊執行分類程序，以決定UE的行為類型，該行為類型指示是否在該MEC系統中觸發換手(handover，HO)程序，以及指示是否在該MEC系統中觸發虛擬機器(Virtual Machine，VM)遷移；以及回應於該行為類型而提供指令表，該指令表包括用以在該些MEC實體中的一或多個MEC實體間路由MEC訊務的路由資訊。
以下將參照相關圖式，說明本發明較佳實施例之一種智慧病床及其病房安全照護系統，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
以下描述包含關於本揭露中例示實施方式的具體資訊。本揭露中的附圖及其伴隨的詳細描述僅是針對例示的實施方式。然而，本揭露並不限於這些例示實施方式。本領域技術人員將意識到本揭露的其他變型和實施方式。除非另外指出，否則附圖中相似或對應元件可由相同或相應的附圖標記表示。此外，本揭露中的附圖和例示一般不按比例繪製，且非對應於實際的相對尺寸。
基於一致性和便於理解的目的，類似的特徵在例示圖中是以數字作標識(但是在一些例示中未示出)。然而，不同實施方式中的特徵在其他方面可能不同，因此不應狹義地限於圖中所示的內容。
針對「一種實施方式」、「一實施方式」、「例示實施方式」、「不同的實施方式」、「一些實施方式」、「本申請的實施方式」等用語，可指示如此描述的本申請實施方式可包括特定的特徵、結構或特性，但並不是本申請的每個可能的實施方式都必須包括特定的特徵、結構或特性。此外，重複地使用短語「在一種實施方式中」、「在一例示實施方式中」、「一實施方式」並不一定是指相同的實施方式，儘管它們可能相同。此外，諸如「實施方式」之類的短語與「本申請」關聯使用，並不意味本申請的所有實施方式必須包括特定特徵、結構或特性，並且應該理解為「本申請的至少一些實施方式」包括所述的特定特徵、結構或特性。術語「耦接」被定義為連接，無論是直接還是間接地透過中間元件作連接，且不一定限於實體連接。當使用術語「包括」時，意思是「包括但不限於」，其明確地指出所述的組合、群組、系列和均等物的開放式包含或關係。
另外，基於解釋和非限制的目的，闡述了諸如功能實體、技術、協定、標準等的具體細節以提供對所描述的技術的理解。在其他例示中，省略了眾所周知的方法、技術、系統、架構等的詳細描述，以避免說明敘述被不必要的細節混淆。
本領域技術人員將立即認識到本揭露中描述的任何網路功能或演算法可透過硬體、軟體、或軟體和硬體的組合來實現。所描述的功能可對應於模組，其可是軟體、硬體、韌體或其任意的組合。軟體實施方式可包括儲存在諸如記憶體或其他類型的儲存設備的電腦可讀取媒體(computer readable medium)上的電腦可執行指令。例如，具有通訊處理能力的一或多個微處理器或通用電腦可用對應的可執行指令進行編程並執行所述的網路功能或演算法。微處理器或通用電腦可由專用積體電路(ASIC)、可編程邏輯陣列、及/或使用一或多個數位訊號處理器(DSP)形成。雖然本說明書中描述的一些例示實施方式是針對安裝並在電腦硬體上執行的軟體，但是作為韌體、硬體、或者硬體和軟體的組合所實現的替代例示實施方式也在本揭露的範圍內。
電腦可讀取媒體包括但不限於隨機存取記憶體(Random Access Memory，RAM)、唯獨記憶體(Read Only Memory，ROM)、可抹除可編程唯讀記憶體(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)、電性可抹除可編程唯讀記憶體(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、快閃記憶體、光碟唯讀記憶體(Compact Disc Read-Only Memory，CD ROM)、磁帶盒、磁帶、磁片儲存器(storage)、或能夠儲存電腦可讀取指令的任何其他等效媒體。
無線電通訊網路架構(例如，長期演進(Long Term Evolution，LTE)系統、先進LTE(LTE-Advanced，LTE-A)系統、或先進LTE Pro系統)通常包括至少一個基站、至少一個使用者裝置(User Equipment，UE)、以及一或多個可選的網路元件，這些網路元件提供了與網路的連接。UE與網路(例如，核心網路(Core Network，CN)、演進封包核心(Evolved Packet Core，EPC)網路、演進通用陸地無線電存取網路(Evolved Universal Terrestrial Radio Access network，E-UTRAN)、下一代核心(Next-Generation Core，NGC)、或互聯網)可透過基站建立的無線電存取網路(Radio Access Network，RAN)進行通訊。
應注意的是，在本申請中，UE可包括但不限於行動站、行動終端或裝置、使用者通訊無線電終端。例如，UE可是可攜式無線電設備，其包括但不限於具有無線通訊能力的行動電話、平板電腦、可穿戴裝置、感測器或個人數位助理(Personal Digital Assistant，PDA)。UE被配置成透過空氣介面向無線電存取網路中的一或多個小區(cell)接收和傳送訊號。
基站可包括但不限於UMTS中的節點B(NB)、LTE-A中的演進型節點B(eNB)、UMTS中的無線電網路控制器(Radio Network Controller，RNC)、GSM/GERAN中的基站控制器(Base Station Controller，BSC)、與5GC相關的E-UTRA基站中的NG-eNB、5G-AN中的下一代節點B(gNB)、以及能夠控制無線電通訊並管理小區內的無線電資源的任何其他設備。基站可透過無線電介面連接網路並服務一或多個UE。
基站可被配置為根據以下無線電存取技術(Radio Access Technology，RAT)中的至少其一來提供通訊服務：全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)、全球行動通訊系統(Global System for Mobile communication，GSM，通常被稱為2G )、GSM EDGE無線電存取網路(GSM EDGE Radio Access Network，GERAN)、通用封包無線電服務(General Packet Radio Service，GRPS)、基於基礎寬頻多重分碼存取(Wideband-Code Division Multiple Access，W-CDMA)的通用行動通訊系統(Universal Mobile Telecommunication System，UMTS，通常稱為3G)、高速封包存取(High-Speed Packet Access，HSPA)、LTE、LTE-A、eLTE(演進LTE)、新無線電(New Radio，NR，通常被稱為5G)、及/或LTE-A Pro。然而，本申請的範圍不應限於上述協定。
基站可操作以藉由形成無線電存取網路的多個小區向特定地理區域提供無線電覆蓋。基站支援小區的操作。每個小區可操作以對其無線電覆蓋範圍內的至少一個UE提供服務。更具體地說，每個小區(通常稱為服務小區(serving cell))可提供服務以服務其無線電覆蓋範圍內的一或多個UE(例如，每個小區可調度下行鏈路及選擇性的上行鏈路資源給在其無線電覆蓋範圍內的至少一個UE，以用於下行鏈路及選擇性的上行鏈路封包傳輸)。基站可透過多個小區與無線電通訊系統中的一或多個UE進行通訊。小區可分配側向鏈路(sidelink，SL)資源以支援近端服務(Proximity Service，ProSe)。每個小區可能與其他小區具有重疊的覆蓋區域。
如上所述，用於NR的幀結構將支援用於適應各種下一代(例如5G)通訊需求的彈性配置，例如增強型行動寬頻(Enhanced Mobile Broadband，eMBB)、海量機器類型通訊(Massive Machine Type Communication，mMTC)、超可靠通訊及低延遲通訊(Ultra-Reliable and Low Latency Communication，URLLC)，同時實現高可靠性、高資料速率及低延遲要求。在3GPP中的正交分頻多工(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing，OFDM)技術可作為NR波形的基線。也可使用可擴展的OFDM參數集(numerology)，像是自我調整子載波間隔(adaptive sub-carrier spacing)、通道頻寬和循環前綴(Cyclic Prefix，CP)。另外，有兩種針對NR考慮的編碼方案：(1)低密度同位(Low-Density Parity-Check，LDPC)碼以及(2)極化碼(polar code)。編碼方案的適配可基於通道條件及/或服務應用來配置。
此外，還考慮到在單個NR幀的傳輸時間間隔TX中，應至少包括下行鏈路(DL)傳輸資料、保護時段、以及上行鏈路(UL)傳輸資料，其中，DL傳輸資料、保護時段、UL傳輸資料的各個部分也是可配置的，例如，基於NR的網路動態而配置。另外，還可在NR幀中提供側向鏈路資源以支援ProSe服務。
圖1繪示根據本揭露的示例實施方式的MEC系統100的示意圖。MEC系統100包括至少一個主節點(Master Node，MN)102(例如，宏細胞基站 (Macro Cell eNodeB，MCeNB)和多個輔助節點(Secondary Node，SN)104(例如，小細胞基站(Small Cell eNodeB，SCeNB))。MEC系統100可採用網狀網路拓撲(mesh network topology)，其中所有節點(例如，MN 102和SN 104)之間可直接彼此通訊。
MN 102和SN 104可分別被視為提供MEC功能的MEC實體(entity)。例如，每個SN 104可分別包括移動邊緣(Mobile Edge，ME)主機。並且，MN 102可包括MEC協調器(orchestrator)，或稱MEC控制器，以管理ME主機的操作。
在本實施方式中，MN 102可提供覆蓋所有SN 104的覆蓋區域。至少一個UE 106可位於MN 102的覆蓋區域中，或者同時位於MN102和SN104的覆蓋區域。UE106可接取至最近的覆蓋範圍內節點。舉例來說，若有多於一個的SN 104的覆蓋區域重疊，則UE 106可接取至具有最佳通道品質的SN 104。 若UE 106僅位在MN 102的覆蓋區域中，則UE 106可接取至MN 102。
MN 102和SN 104可分別包括用以處理MEC訊務(例如，來自UE 106的計算負載)的計算節點。每個計算節點可例如包括一或多個虛擬機器(Virtual Machine，VM)以計算來自UE 106的計算負載。
MN 102還可包括控制器，此控制器可被配置用以驗證應用規則和要求，且若需要，控制器可調整此些應用規則和要求以符合運營商策略。控制器可被視為MEC系統100的MEC協調器。在一實施方式中，控制器(或稱「MEC協調器」)可分佈在MEC系統100中的一或多個MEC實體上。
在本實施方式中，一旦SN 104從UE 106接收到計算負載，若SN 104沒有能力處理計算負載，則可觸發VM遷移(migration)程序。 在VM遷移期間，SN 104可將所接收的計算負載遷移到MN 102或其他能夠處理計算負載的SN 104。一般而言，MN 102的計算節點會比SN 104的計算節點來得強大。因此，MN 102可不將其計算負載遷移到其他節點。舉例來說，相較於SN 104的計算節點，MN 102的計算節點可具備更大的緩衝區及/或更好的VM能力。
此外，若UE 106移出其原本的服務節點的覆蓋區域，則可觸發換手(Handover，HO)程序。 在HO程序期間，計算負載的計算結果(或稱「結果資料」)可透過HO目標節點(例如MN 102或SN 104)轉送至UE 106。
根據本揭露的一些實施方式，MEC系統100的MEC協調器(例如MN 102)可從MEC系統100獲取MEC計算相關資訊和UE移動相關資訊，並且執行分類程序，並基於MEC計算相關資訊和UE移動相關資訊，決定UE(例如，UE 106)的行為類型。行為類型可指示MEC系統100是否觸發HO程序及/或VM遷移程序。MEC協調器可進一步提供一或多個指令表。指令表可包括用以根據行為類型在MEC系統100中的一或多個MEC實體之間路由MEC訊務的路由資訊。
在一實施方式中，MEC計算相關資訊可包括與計算負載及/或SN計算能力有關的資訊。 MEC協調器可根據MEC計算相關資訊決定是否要在MEC系統中所選的MEC實體上計算從UE分配出的計算負載。
在一實施方式中，UE移動相關資訊可包括速度資訊、加速度資訊、方向資訊和位置資訊中的至少一個。MEC協調器可根據UE移動相關資訊判斷UE是否離開一MEC實體的覆蓋區域。
為了更好地理解本揭露， UE的不同行為類型參照圖2至圖8示出。在該等圖式中，虛線箭頭可表示用以傳送計算前的原始資料的原始資料路徑。原始資料可以是計算負載，其可由未對計算負載進行計算或處理的UE或MEC實體分配出。另外，實線箭頭可表示用以傳送計算後的結果資料的結果資料路徑。結果資料可以是計算負載的計算結果，其可由具備對計算負載進行計算或處理的能力的MEC實體所產生。
圖2是根據本揭露一實施方式所繪示的一種行為類型的示意圖。在圖2中，MEC系統不會觸發VM遷移和HO程序。
圖2的情景可被標示為「類型1」的行為，其中UE會持續停留在能夠處理從UE分配出的計算負載的原服務節點的覆蓋區域中。在本實施方式中，類型1可進一步劃分為兩個子類型：「類型1.S」和「類型1.M」。對於類型1.S，UE的服務節點是SN。 對於類型1.M，UE的服務節點是MN。
如圖2的左側部分所示，對於類型1.S，UE 106可通過原始資料路徑21A將其計算負載分配給服務節點(例如，SN 104_1)。因為SN 104_1有能力處理分配出的計算負載，所以SN 104_1可對計算負載進行計算以產生計算結果，並經由結果資料路徑22A將計算結果發送回UE 106。
參考圖2的右側部分，對於類型1.M，計算負載可通過原始資料路徑21B從UE 106分配到MN 102。因為MN 102能夠處理分配出的計算負載，故MN 102可對計算負載進行計算以產生計算結果，並且透過結果資料路徑22B將計算結果發送到UE 106。
圖3是根據本揭露一實施方式所繪示的一種行為類型的示意圖。在圖3中，包括MN 102、SN 104_1和SN 104_2的MEC系統可僅觸發VM遷移程序。
圖3的情景可被標示為「類型2」的行為，其中UE會持續停留在原服務節點的覆蓋區域中，不過原服務節點並沒有能力處理分配出的計算負載。
如圖3所示，UE 106先是通過原始資料路徑31將其計算負載分配給服務節點(例如，SN 104_1)。若SN 104_1無法處理分配出的計算負載，則SN 104_1可觸發 VM遷移以通過原始資料路徑32S將所接收的計算負載卸載到附近的SN(例如，SN 104_2)，或是通過原始資料路徑32M將計算負載卸載到MN 102。
若是在SN 104_2對計算負載進行計算，則SN 104_2可產生計算結果，並通過結果資料路徑33S將計算結果傳送至SN 104_1。
若是在MN 102對計算負載進行計算，則MN 102可產生計算結果，並通過結果資料路徑33M將計算結果傳送至SN 104_1。
SN 104_1可接著通過結果資料路徑34將接收到的計算結果轉送至UE 106。
圖4是根據本揭露一實施方式所繪示的一種行為類型的示意圖。在圖4中，包括MN 102、SN 104_1和SN 104_2的MEC系統可僅觸發HO程序。
圖4的情景可被標示為「類型3」的行為，其中UE會從能夠處理計算負載的節點移動到另一節點。
如圖4所示，UE 106在移動之前先通過原始資料路徑41將其計算負載分配給源節點(例如SN 104_1)。接著，UE 106在SN 104_1完成對計算負載的計算之前移動至目標節點(例如SN 104_2)。在完成對計算負載的計算之後，SN 104_1將產生計算結果，並透過結果資料路徑43將計算結果傳送給UE 106 (例如透過SN 104_2轉送)。
圖5是根據本揭露一實施方式所繪示的一種行為類型的示意圖。在圖5中，包括MN 102及SN 104_1的MEC系統僅觸發HO程序。
圖5的情景可被標示為「類型4」的行為，其中UE會離開SN的任何覆蓋區域，但仍然在MN的覆蓋區域中，且UE的原服務節點能夠處理所接收的計算負載。
如圖5所示，UE 106首先在移動之前通過原始資料路徑51將其計算負載分配給原服務節點(例如SN 104_1)。接著，在SN 104_1完成對計算負載的計算之前，UE 106離開SN 104_1的覆蓋區域。 在計算完成之後，SN 104_1產生計算結果，並通過結果資料路徑53將計算結果傳送給UE 106(例如透過MN 102轉送)。
圖6是根據本揭露一實施方式所繪示的一種行為類型的示意圖。在圖6中，包括MN 102及SN 104_2的MEC系統僅觸發HO程序。
圖6的情景可被標示為「類型5」的行為，其中UE會從MN的覆蓋區域移動到SN的任一覆蓋區域。
如圖6所示，UE 106在移動之前先通過原始資料路徑61將其計算負載分配給MN 102。 然後，UE 106移動到SN 104_2的覆蓋區域。在MN 102完成計算負載的計算之後，MN 102可產生計算結果，並通過結果資料路徑63將計算結果傳送到UE 106(例如透過SN 104_2轉送)。
圖7是根據本揭露一實施方式所繪示的一種行為類型的示意圖。在圖7中，包括MN 102、SN 104_1和SN 104_2的MEC系統會觸發HO程序和VM遷移程序。
圖7的情景可被標示為「類型6」的行為，其中UE會從源節點移動到另一節點，而源節點無能力處理從UE分配出的計算負載。
如圖7所示，UE 106在移動之前先通過原始資料路徑71將其計算負載分配給源節點(例如SN 104_1)。
若源節點(例如SN 104_1)不能處理分配的計算負載，則源節點可觸發VM遷移以通過原始資料路徑73S將計算負載遷移到附近的SN(例如SN 104_2)，或通過原始資料路徑73M將計算負載遷移到MN 102。
若在SN 104_2對計算負載進行計算，則SN 104_2可產生計算結果，並通過結果資料路徑74S將計算結果傳送到UE 106。
若在MN 102對計算負載進行，則MN 102可產生計算結果，並通過結果資料路徑74M將計算結果傳送到UE 106(例如透過SN 104_2轉送)。
圖8是根據本揭露一實施方式所繪示的一種行為類型的示意圖。在圖8中，包括MN 102、SN 104_1和SN 104_2的MEC系統會觸發HO程序和VM遷移程序。
圖8的情景可被標示為「類型7」的行為，其中UE可能離開SN的任意覆蓋區域但仍然在MN的覆蓋區域中，且原服務的SN並不能處理從UE分配出的計算負載。
如圖8所示，UE 106在移動之前先通過原始資料路徑81將其計算負載分配給原服務節點(例如SN 104_1)。
若SN 104_1不能處理分配的計算負載，則SN 104_1可觸發VM遷移以通過原始資料路徑83S將計算負載遷移到附近的SN(例如SN 104_2)，或是通過原始資料路徑83M將計算負載遷移至 MN 102。
若在SN 104_2對計算負載進行計算，則SN 104_2可產生計算結果，並通過結果資料路徑84S將計算結果傳送至UE 106(例如透過MN 102轉送)。
若在MN 102對計算負載進行計算，則MN 102可產生計算結果，並通過結果資料路徑84M將計算結果傳送到UE 106。
表I、II和III總結如圖2至圖8中所討論的各種行為類型。 表I
行為類型
類型1 .S 無HO程序、無VM遷移程序
.M
類型2 .S 僅VM遷移程序
.M
類型3(.S) 僅HO程序：情況I
類型4(.S) 僅HO程序：情況 II
類型5(.M) 僅HO程序：情況 III
類型6 .S 具HO程序及VM遷移程序：情況 I
.M
類型7 .S 具HO程序及VM遷移程序：情況 II
.M
表II
UE 移動情況
情況I 自SN_i 至 SN_k (i≠k)
情況II 自SN_i至 MN
情況III 自MN至 SN_i
表III
計算結果的來源
.S 來自SN_i
.M 來自MN
在一些實施方式中，所述的HO程序和VM遷移的情境可與ETSI GR MEC 018 4.1.2中MEC系統的移動性情境兼容。當HO程序及/或VM遷移發生時，目標節點的數量可能是一個或多個，這意味著在某些情況下，會是目標節點的群組，藉此增強服務的連續性。
此外，一旦UE接取至服務節點(例如MN或SN)，UE即可將其計算負載分配至服務節點。若對計算負載進行計算的位置是已知的，則可通過某些分類程序來釐清UE的行為類型。舉例來說，根據本實施方式，有兩種分類程序被提出：(1) MN分類盒(MN Classification Box，MCCB)程序、以及(2) SN分類盒(SN Classification Box，SCCB)程序。
圖9繪示根據本揭露一實施方式的MCCB程序的流程圖。如圖9所示，在動作902，MEC協調器可根據UE移動相關資訊(例如UE_e M的速度、加速度及/或位置)判斷MEC系統中的第e M個UE(或稱「UE_e M」)是否僅停留在MN的覆蓋範圍內。
若動作902的判斷結果為是，則MEC協調器可判斷行為類型是屬於類型1.M，這意味著對於UE_e M，並無HO程序以及VM遷移程序發生。
若動作902的判斷結果為否，則MEC協調器可判斷行為類型是屬於類型5的情況III，這意味著對於UE_e M，僅有HO程序發生。
圖10繪示根據本揭露一實施方式的SCCB程序的流程圖。如圖10所示，在動作1002，對於接取至MEC系統中第s個SN(或稱「SN_s」)的第e s個UE(或稱「UE_e s」)，MEC協調器可根據MEC計算相關資訊判斷來自UE_e s的計算負載是否在SN_s處進行計算。舉例來說，若MEC計算相關資訊指示SN_s的計算能力不足以處理計算負載，則MEC協調器可判斷出來自UE_e s的計算負載並不在SN_s處計算。
若動作1002的判斷結果為是，則SCCB程序將接續程序節點A。否則，SCCB程序將接續程序節點B。
圖11是根據本揭露一實施方式繪示的從程序節點A開始的SCCB子程序的流程圖。如圖11所示，在動作1102，MEC協調器可根據UE移動相關資訊檢查UE_e s是否持續位在SN_s的覆蓋範圍內。若是，則可將行為類型判斷為「類型1.S」，這意味著對於UE_e s而言，HO程序及VM遷移皆未發生。否則，在動作1104，MEC協調器可進一步利用UE移動相關資訊來檢查UE_e s是否進入第k個SN(或稱「SN_k」)的覆蓋範圍，其中k≠s。
若動作1104的判斷結果為是，則MEC協調器可判斷出行為類型是屬於類型3的情況I(參見表I至表III)。
若動作1104的判斷結果為否，則MEC協調器可判斷出行為類型是屬於類型4的情況II(參見表I至表III)。
圖12是根據本揭露一實施方式繪示的從程序節點B開始的SCCB子程序的流程圖。如圖12所示，在動作1202，MEC協調器根據MEC計算相關資訊判斷是否在SN_k處對計算負載進行計算。
在動作1204和1206，MEC協調器更根據UE移動相關資訊判斷UE_e s是否持續在SN_s的覆蓋範圍內。
若動作1204的判斷結果為是，則MEC協調器可判斷行為類型是屬於「類型2.S」，這意味著對於UE_e s而言，僅有VM遷移發生。
若動作1204的判斷結果為否，則在動作1208，MEC協調器將進一步檢查UE_e s是否進入SN_k的覆蓋區域。若是，則UE_e s的行為類型可被歸類至「類型6.S」，這意味著對於UE_e s而言，VM遷移和HO程序均有發生。若否，則行為類型可被歸類至「類型7.S」，這意味著UE_e s可能離開任一SN的覆蓋區域，但仍然在MN的覆蓋區域中。
若動作1206的判斷結果為是，則MEC協調器可以判斷行為類型是屬於「類型2.M」，這表示對於UE_e s而言，僅有VM遷移發生，且計算負載將遷移到MN。
若動作決定1206的判斷結果為否，則在動作1210，MEC協調器將進一步根據UE移動相關資訊判斷UE_e s是否移動到SN_k的覆蓋區域。
若動作1210的判斷結果為是，則行為類型將被歸類為「類型6.M」，這意味著對於UE_e s而言，VM遷移和HO程序均會發生。否則，行為類型將被歸類為「類型7.M」，這意味著UE_e s可能離開任一SN的覆蓋區域，但仍然在MN的覆蓋區域中。
根據本揭露的多種實施方式，UE的行為類型可用在基於訊務的MEC遷移(Traffic-Based MEC Migration，TBMM)程序中，藉此實現基於MEC訊務負載的動態集中控制系統。
圖13繪示根據本揭露一實施方式的TBMM程序的流程圖。
TBMM程序包括動作1302、1304、1306和1308。在動作1302，系統條件檢測(System Condition Detecting，SCD)程序被執行，其中MEC協調器可自SN及/或UE收集系統條件資訊(例如，MEC系統的整體負載條件)。
在動作1304，負載決定和優化(Loading Determining and Optimizing，LDO)程序被執行，其中MEC協調器可根據系統條件資訊決定系統負載等級，並且基於系統負載等級來優化MEC系統的計算資源分配。在優化之後，MEC協調器可執行分類程序(例如MCCB或SCCB程序)以決定UE的行為類型。
在動作1306，調整執行(Adjustment Executing，AE)程序被執行，其中MEC系統可執行優化的計算資源分配方案，並且在不同的MEC實體之間對計算負載進行路由。
在動作1308， MEC執行程序被執行，在此時段中分配出的計算負載將被計算。 在計算完成之後，將產生計算結果，此計算結果將通過一或多個MEC實體路由至UE。
圖14繪示根據本揭露一實施方式的針對處理時段(Processing Period，PP)的TBMM程序的時間配置圖。如圖14所示，針對一個處理時段(PP)，SCD程序、LCD程序、AE程序和MEC執行程序將分別在四個連續的時段SCDP、LDOP、AEP和MECP當中執行。時段AEP和MECP可各自包括路由時段。包含在時段AEP中的路由時段可用來路由計算負載(或稱原始資料)。包含在時段MECP中的路由時段則可用來路由計算結果(或稱結果資料)。
圖15繪示根據本揭露一實施方式的SCD程序的流程圖。在動作1502，UE(例如UE 106)執行初始化。舉例來說，UE可接取至其服務的SN/MN，並將初始化資訊發送至服務的MN或SN。
初始化資訊可包括UE移動相關資訊和MEC計算相關資訊。UE移動相關資訊可例如包括UE的識別(Identity，ID)資訊(例如網際網路協定(Internet Protocol，IP)地址及/或ID號碼)及/或移動性和地理資訊(例如，速度、加速度及/或全球定位系統(Global Positioning System，GPS)位置)。MEC計算相關資訊可例如包括應用要求(例如，計算負載的大小及/或往返時間(Round Trip Time，RTT)限制)，及/或通道估計資訊(例如，LTE 的探測參考訊號(Sounding Reference Signal，SRS))。
在動作1504和1506，服務的MN或SN可從UE收集初始化資訊，並驗證收集的初始化資訊。
在動作1508，UE可在MN或SN驗證初始化資訊之後產生確認資訊。
圖16繪示根據本揭露一實施方式的LDO程序的流程圖。在本實施方式中，LDO程序包括動作1602至1610。
在動作1602，SN執行呈現(presentation)程序，其中SN可向MN報告呈現資訊。呈現資訊可例如包括來自UE的初始化資訊。
在動作1604，MN可根據呈現資訊決定系統計算負載級別。舉例來說，MN可與SN協作以偵測並決定每個時段的系統計算負載，並將系統計算負載劃分成多個系統計算負載等級。
在一實施方式中，MN可將系統計算負載與一或多個負載閥值進行比較以決定系統計算負載等級。舉例來說，MN可透過將系統計算負載與重度計算(Heavy Computation，HC)負載閥值和輕度計算(Light Computation，LC)負載閥值做比較，以將系統計算負載分成HC負載等級、中度計算(Medium Computation，MC)負載等級以及LC負載等級，其中LC負載閥值低於HC負載閥值。在此情況下，當系統計算負載高於HC閥值，系統計算負載將被歸類為HC負載等級；當系統計算負載介於HC閥值和LC閥值之間，系統計算負載將被歸類為MC負載等級；而當系統計算負載低於LC閥值，系統計算負載將被歸類為LC負載等級。應注意系統計算負載等級的數量是可變化的。舉例來說，MN可藉由使用單一個負載閥值，將系統計算負載劃分成兩個等級。
在一實施方式中，MEC系統中的每個SN可各自估計自身的計算負載。根據SN的自我估計，當系統計算負載等級被歸類至MC負載等級時，每個SN可個別地提出調整請求以請求VM遷移或是操作狀態的改變(例如切換至閒置狀態)。考量整體系統的穩定性，MN可接受或拒絕所述調整請求。
在動作1606，MN可基於系統計算負載等級來優化系統計算負載。
在一實施方式中，MN可回應於系統計算負載等級而執行多個調整程序的其中之一以優化系統計算負載。各調整程序可分別對應於系統計算負載級別。舉例來說，調整程序可包括第一調整程序、第二調整程序以及第三調整程序。當系統計算負載被歸類為LC負載等級，MN可執行第一調整程序；當系統計算負載被歸類為HC負載等級，MN可執行第三調整程序；當系統計算負載被歸類為MC負載等級時，MN可回應來自SN的調整請求執行第二調整程序。
在第一調整程序期間，MN可關閉操作在閒置狀態的MEC實體的計算節點。在第二調整程序期間，MN可根據調整請求調整MEC實體的操作狀態或負載狀態。在第三調整程序期間，MN可將計算負載從一MEC實體卸載至另一MEC實體。
在動作1608中，MN可向SN發送指令表。 指令表可包括用以在MEC系統中的一或多個MEC實體之間路由MEC訊務(例如計算負載及/或計算結果)的路由資訊。所述路由資訊可包括第一路由路徑(或原始資料路徑)以及第二路由路徑(或結果資料路徑)。第一路由路徑用以指示第一MEC實體對，其中在第一MEC實體對之間欲傳輸計算負載。第二路由路徑用以指示第二MEC實體對，其中在第二MEC實體對之間欲傳輸計算結果。
在一實施方式中，指令表更可包括至少一個VM ID、至少一個UE ID、以及與路由資訊相關聯的至少一個任務標籤。任務標籤可經由UE ID和VM ID產生。舉例來說，可藉由將UE ID與VM ID相乘以產生任務標籤。在一些實施方式中，指令表還可包括至少一個MEC實體ID以指示路由的來源或目的地。
在動作1610，SN從MN接收指令表。
在本實施方式中，提出了數種類型的指令表。舉例來說，指令表可以是保留表(preservation table)，轉送表(relay table)或接受表(acceptance table)。 此些指令表的細節描述如下。
提供至 SN 的保留表
發送至SN的保留表可指示SN保留並計算從UE或另一SN接收的計算負載。保留表的一個例子如表IV-1所示。 表IV-1
VM# (VM ID) 1 2 … k
UE ID 1 2 5 N/A … 1 4 7
任務標籤 1 2 5 N/A … k 4k 7k
根據表IV-1，存在有k個VM(或應用程序)。VM#1被指示保留並計算來自UE ID = 1、2、5的UE的計算負載。對於VM#2，則無需要保留和計算的計算負載。對於VM#k，其被指示保留並計算具有UE ID = 1、4、7的UE的計算負載。
保留表中的任務標籤可與路由資訊相關聯。此關聯可由MEC協調器來完成。舉例來說，每個任務標籤可關聯至如下的表示
Type_X(a1, b1||a2, b2) (1)
其中Tpye_X是行為類型的編號，a1和b1分別是第一路由路徑(或原始資料路徑)的來源MEC實體和目標MEC實體的標識符，而 a2和b2分別是第二路由路徑(或結果資料路徑)的來源MEC實體和目標MEC實體的標識符。應注意的是，上述的表示方式亦可透過不同的資料格式來實現，只要可呈現第一路由路徑和第二路由路徑的資訊即可。
以圖2為例，若任務標籤2與Type_1.S(1, 1||1, 1)的表示相關聯，這意味著具有任務標籤2的計算負載將從SN 104_1路由到SN 104_1，且具有任務標籤2的計算結果亦同。同樣地，以圖4為例，若任務標籤k與Type_3(1, 1||1, 2)的表示相關聯，則這意味著具有任務標籤k的計算負載將從SN 104_1路由到SN 104_1，而具有任務標籤k的計算結果將從SN 104_1路由到SN 104_2。
此外，從圖2、4、5可看出，若保留表是由MN 102發送到SN 104_1，則從SN 104_1的角度來看，可能的行為類型將是「類型1.S」、「類型3」和「類型4」。這是因為僅在「類型1.S」、「類型3」和「類型4」的情景中，SN 104_1會保留並計算從UE 106接收的計算負載。
在一些實施方式中，可對每個任務標籤賦予唯一值。舉例來說，任務標籤可利用VM ID和UE ID來產生，像是藉由將UE ID和VM ID相乘或加擾(scramble)來產生。在一實施方式中，可對來自相同UE的多個任務標籤賦予相同的值。舉例來說，在表IV-1中，任務標籤1和任務標籤k可具有相同的值。
提供至 SN 的轉送表
發送至SN的轉送表可指示SN將所接收的計算負載轉送(relay)到另一個SN或MN。
轉送表的一個例子如表IV-2所示。 表IV-2
轉送至MEC 實體 # (MEC 實體ID) 2 (針對SN) …
VM # (VM ID) 1 … k …
UE ID 3 … 8 … 3 … 9 …
任務標籤 3 … 8 … 3k … 9k …
表IV-2(接續)
N (針對SN) M (針對MN)
1 … k 1 … k
5 … 10 … 5 … 8 6 … 12 … 10 … 14
5 … 10 … 5k … 8k 6 … 12 … 10k … 14k
根據表IV-2，經表VI-2指示的SN(例如SN#1)可根據行為類型將計算負載轉送到SN#2~SN#N或是MN #M。轉送表中的任務標籤可與路由資訊相關聯。
舉例來說，若任務標籤3與Type_2.S(1, 2||2, 1)的路由資訊相關聯，則這代表計算負載將從SN#1轉送(例如圖3中的SN 104_1)到SN#2(例如圖3中的SN 104_2)，且計算結果將從SN#2路由到SN#1。類似地，若任務標籤10k與路由資訊Type_2.M(1, M||M, 1)相關聯，則這代表計算負載將從SN#1轉送到MN#M(例如圖3中的MN 102)，且MN #M可將計算結果發送回SN#1。
此外，從SN#1的觀點來看，UE行為的可能類型可是「類型2.S」、「類型2.M」、「類型6.S」、「類型6.M」、「類型7.S」、「類型7.M」。這是因為在這些行為類型中，SN#1會不執行計算而直接將所接收的計算負載轉送到另一個MEC實體。
提供至 SN 的接受表
發送到SN的接受表可指示SN對所接收的計算負載進行計算或處理。接受表的一個例子如表IV-3所示。 表IV-3
從SN# (MEC ID) 2 …
VM# (VM ID) 1 … k …
UE ID 11 … 17 … 11 20 …
任務標籤 11 … 17 … 11k 20k …
表IV-3(接續)
N
1 … k
16 … 22 … 19 … 22
16 … 22 … 19k … 22k
根據表IV-3，係假設接受表被發送到SN#1。被如表IV-3的接受表所指示的SN#1可根據行為類型計算從SN#2~SN#N接收的計算負載。每個任務標籤可與相應的路由資訊相關聯。 接受表中的任務標籤可與路由資訊相關聯。
舉例來說，若任務標籤11與路由資訊Type_7.S(2, 1||1, M)相關聯，則這表示SN#1將接受從SN#2轉送的計算負載，SN#1會產生計算結果並將計算結果發送給MN#M。在此情況下，SN#1類似於圖8中SN 104_2的傳輸行為。此外，從SN#1的角度來看，UE行為的可能類型可以是「類型2.S」、「類型6.S」、「類型7.S」。
在一些實施方式中，指令表會被使用在MN端。此些指令表的細節將如下所述。
提供至 MN 的保留表
在此實施方式中，MN會維護一保留表，此保留表指示MN需要留下並進行計算的計算負載。 保留表的一個例子如表V-1所示。 表 V-1
VM# (VM ID) 1 … k
UE ID 27 … 30 … 27 … 33
任務標籤 27 … 30 … 27k … 33k
與表IV-1類似，根據表V-1，MN上運行了k個VM。對於VM#1，其被指示保留並處理來自具有UE ID= 27~30的UE的計算負載。對於VM #k，其被指示保留並處理來自具有UE ID = 27~33的UE的計算負載。
保留表中的任務標籤可與路由資訊相關聯。舉例來說，若在表V-1中，任務標籤27與Type_1.M(M, M||M, M)的表示相關聯，這表示原始資料路徑是從MN#M到MN#M，結果資料路徑也是一樣。同理，若任務標籤33k與Type_5(M, M||M, 2)的表示相關聯，這表示MN #M會保留並計算所接收的計算負載，並產生計算結果且將其發送到 SN#2。
從MN的角度來看，可能的行為類型可能會是「類型1.M」和「類型5」。這是因為在這些情景中，MN(例如圖2和圖6中的MN 102)會保留並計算所接收的計算負載。
提供至 MN 的接受表
針對MN的接受表可令MN計算或處理從其他MEC實體轉送來的計算負載。接受表的一個例子如表V-2所示。 表V-2
從SN# (MEC ID) 1 …
VM# (VM ID) 1 … k …
UE ID 11 … 17 … 9 20 …
任務標籤 11 … 17 … 9k 20k …
表V-2(接續)
N
1 … k
16 … 22 … 19 … 33
16 … 22 … 19k … 33k
表V-2和表IV-3可以具有類似的資料結構。接受表中的任務標籤可與路由資訊相關聯。
舉例來說，若任務標籤22與Type_7.M(1, M||M, M)的路由資訊相關聯，這表示MN#M將從SN#1接收計算負載，並且相應地產生計算結果。接著，MN#M可直接將計算結果發送給UE。
此外，從MN的角度來看，可能的行為類型可以是「類型2.M」、「類型5」、「類型6.M」和「類型7.M」。這是因為在這些行為類型中， MN會計算遷移自SN的計算負載。
在本實施方式中，沒有針對MN的轉送表。這是因為假設MN具有較強的計算能力，而不會將其計算負載轉送到其他SN。 然而可理解的是，本揭露不限於此。舉例來說，若可以實現更佳的系統性能， MN仍可維護用以任務卸載的一或多個轉送表。
圖17繪示根據本揭露一實施方式的LDO程序的流程圖。LDO程序基本上對應於圖16中的動作1606。
LDO程序可包括多個調整程序，其中每個調整程序分別對應於一系統計算負載等級。如圖17所示，調整程序包括LC程序171、MC程序173、HC程序175。
LC程序171包括動作1702和1704。在動作1702中，當系統計算負載等級被判斷為LC負載等級時(例如，系統計算負載低於或等於LC閥值)，MN可決定執行輕度負載優化。在動作1704中，MN可執行輕度負載優化以限制或最小化MEC系統中開啟的SN的數量。
MC程序173包括動作1706、1708、1710。在動作1706中，MN可在收集時段內收集來自SN的一或多個調整請求。收集時段的長度(P LDOP_C)可短於時段LDOP的長度(P LDOP)。
在動作1708中，當系統計算負載等級被判斷為MC負載等級(例如，系統計算負載介於HC閥值和LC閥值之間)、且從SN收到至少一個調整請求時，MN將決定執行中度負載優化。在動作1710中，MN可執行中度負載優化以調整SN的操作狀態或負載狀態。
HCP包括動作1712和1714。在動作1712中，當系統計算負載等級被判斷為HC負載等級時(例如，系統計算負載大於或等於HC閥值)，MN將決定執行重度負載優化。在動作1714中，MN可執行重度負載優化以平衡MEC系統中MEC實體的負載。在一實施方式中，重度負載優化可不關閉SN。
圖18繪示根據本揭露一實施方式的輕度負載優化的例示性演算法。此例示性演算法基本上可對應於圖17中的動作1704。
在本實施方式中，係假設有E M個UE接取到MN，且有Es個UE接取到SN_s以進行計算負載分配，其中s ∈{1, 2,…,Π}，且e s∈{1, 2,…,E s}。
此例示性演算法包括動作1802~1832，其中動作1804~1822是針對SN端，動作1824~1832是針對MN端。
在動作1802中，MN對SN端和MN端的分類程序進行雙工(duplex)。
對於SN端，在動作1804中，s和e s的值被重置。例如，s = 0且e s= 0。
在動作1806和1808中，s和e s的值增加(例如增加1)。
在動作1810中，MN執行SCCB程序以判斷接取到SN_s的UE­_e s的行為類型。
在動作1812中，MN檢查是否e s≥ E s。
若動作1812的判斷結果為否，則程序返回到動作1808，其中MN將決定下一個UE_e s的行為類型。
若動作1812的結果為是，則程序將移至動作1814，其中MN將檢查SN_s的ME主機是否為閒置。
若SN_s的ME主機為閒置，則在動作1816中，MN可關閉SN_s的ME主機以降低功耗。
若SN_s的ME主機並非處於閒置狀態，則在動作1818中，MN可使其保持開啟(power-on)。
在動作1820中，MN檢查是否s ≥Π。若s ≥Π，則在動作1822中，MN可將SCCB程序的分類結果(例如行為類型)發送到SN，並重置s和e s的值。若s ＜Π，則程序將返回到動作1806以選擇下一個SN_s。
針對MN端，在動作1824中， e M的值被重置。例如，e M= 0。
在動作1826中，e M的值增加(例如增加1)。
在動作1828中，MN執行MCCB程序以判斷接取到MN的UE­_e M的行為類型。
在動作1830中，MN檢查是否e M≥ E M。若e M≥ E M，則在動作1832中，MN可保留MCCB程序的分類結果(例如行為類型)，並重置e M的值。 若e M＜ E M，則程序將返回到動作1826以選擇下一個UE_e M。
圖19繪示根據本揭露一實施方式的LDO程序中的請求收集方案的流程圖。請求收集方案基本上可對應於圖17中的動作1706。透過請求收集方案，MN可在特定時段(例如收集時段)期間從SN收集調整請求。
在動作1902中，MN重置計時器T 2的計數值。例如，T 2= 0。
在動作1904中，MN檢查是否有任何來自SN的調整請求。調整請求可被配置成請求MN調整SN的操作狀態及/或負載狀態。舉例來說，MN可回應於調整請求開啟/關閉SN的計算節點。舉例來說，MN可回應於調整請求將計算負載卸載至另一個MEC實體，或是回應於調整請求處理來自另一個MEC實體的計算負載。
若動作1904的判斷結果為是，則在動作1906中，MN從SN收集到調整請求，並進入動作1908，其中MN將針對各收集時段判斷是否T 2≥P LDOP_C。
若動作1904的判斷結果為否，則程序將接續動作1908。
若動作1908的判斷結果為是，則在動作1910中，MN將停止從SN收集調整請求，並且重置T 2，例如T 2= 0。
若動作1908的判斷結果為否，則在動作1912中，T 2的值增加(例如增加1)，接著程序返回到動作1904，以檢查是否有任何新進的調整請求。
圖20繪示根據本揭露一實施方式的中度負載優化的例示性演算法。此例示性演算法基本上可對應於圖17中的動作1710。
與輕度負載優化類似，在此實施方式中，係假設有E M個UE接取到MN，且有Es個UE接取到SN_s以進行計算負載分配，其中s ∈{1, 2,…,Π}，且e s∈{1, 2,…,E s}。
此例示性演算法包括動作2002~2032，其中動作2004~2022是針對SN端，動作2024~2032是針對MN端。
在動作2002中，MN對SN端和MN端的分類程序進行雙工(duplex)。
對於SN端，在動作2004中，s和e s的值被重置。例如，s = 0且e s= 0。
在動作2006和2008中，s和e s的值增加(例如增加1)。
在動作2010中，MN執行SCCB程序以判斷接取到SN_s的UE­_e s的行為類型。
在動作2012中，MN檢查是否e s≥ E s。
若動作2012的判斷結果為否，則程序返回到動作2008，其中MN將決定下一個UE_e s的行為類型。
若動作2012的結果為是，則程序將移至動作2014，其中MN將檢查SN_s的ME主機是否為閒置。
若SN_s的ME主機為閒置，則在動作2016中，MN可關閉SN_s的ME主機以降低功耗。
若SN_s的ME主機並非處於閒置狀態，則在動作2018中，MN可使其保持開啟(power-on)。
在動作2020中，MN檢查是否s ≥Π。若s ≥Π，則在動作2022中，MN可將SCCB程序的分類結果(例如行為類型)發送到SN，並重置s和e s的值。若s ＜Π，則程序將返回到動作2006以選擇下一個SN_s。
針對MN端，在動作2024中， e M的值被重置。例如，e M= 0。
在動作2026中，e M的值增加(例如增加1)。
在動作2028中，MN執行MCCB程序以判斷接取到MN的UE­_e M的行為類型。
在動作2030中，MN檢查是否e M≥ E M。若e M≥ E M，則在動作2032中，MN可保留MCCB程序的分類結果(例如行為類型)，並重置e M的值。 若e M＜ E M，則程序將返回到動作2026以選擇下一個UE_e M。
圖21繪示根據本揭露一實施方式的重度負載優化的例示性演算法。此例示性演算法基本上可對應於圖17中的動作1714。
在本實施方式中，係假設有E M個UE接取到MN，且有Es個UE接取到SN_s以進行計算負載分配，其中s ∈{1, 2,…,Π}，且e s∈{1, 2,…,E s}。
此例示性演算法包括動作2102~2126，其中動作2104~2116是針對SN端，動作2118~2126是針對MN端。
在動作2102中，MN對SN端和MN端的分類程序進行雙工(duplex)。
對於SN端，在動作2104中，s和e s的值被重置。例如，s = 0且e s= 0。
在動作2106和2108中，s和e s的值增加(例如增加1)。
在動作2110中，MN執行SCCB程序以判斷UE­_e s的行為類型。
在動作2112中，MN檢查是否e s≥ E s。
若e s＜ E，則程序返回到動作2108，其中MN將判斷下一個UE_e s的行為類型。
若e s≥ E s，則程序將接續動作2114，其中MN將進一步檢查是否s ≥Π。
若s ≥Π，則在動作2122中，MN可將SCCB程序的分類結果(例如行為類型)發送到SN，並重置s和e s的值。 若s ＜Π，則程序將返回到動作2106，以選擇下一個SN_s。
針對MN端，在動作2118中， e M的值被重置。例如，e M= 0。
在動作2120中，e M的值增加(例如增加1)。
在動作2122中，MN執行MCCB程序以判斷UE­_e M的行為類型。
在動作2124中，MN檢查是否e M≥ E M。若e M≥ E M，則在動作2126中，MN可保存MCCB程序的分類結果(例如行為類型)，並重置e M的值。 若e M＜ E M，則程序將返回到動作2120以選擇下一個UE_e M。
圖22繪示根據本揭露一實施方式的AE程序的流程圖。在本實施方式中，AE程序包括動作2202~2208。
在動作2202中，MN或SN可向UE通知優化結果(例如，VM遷移及/或HO程序的策略)。
在動作2024中，UE可分析優化結果以理解如何執行HO程序及VM遷移。
在動作2206中，UE向MN或SN回覆確認訊息(Acknowledgment，ACK)。
在動作2208中，MN或SN準備進入時段MECP並執行優化的MEC方案。關於準備方案的細節將參考圖23作描述。
圖23繪示AE程序的準備方案的流程圖。所述準備方案基本上可對應於圖22的動作2208。
在動作2302中，MN或SN取得指令表。
在動作2304中，VM索引值N vm和開啟狀態VM計數器(power-on VM counter)P的值被重置，例如N vm= 0且P = 0，其中N vm∈{1,…,K}，這表示有K個VM(或應用程序)。K的值可動態調整。
在動作2306中，N vm的值增加(例如增加1)。
在動作2308中，係計算總和S vm：
在動作2310中，MN或SN檢查S vm是否為0。
若S vm=0，表示N vmVM並不涉及保留表或接受表，MN或SN將可控制N vmVM操作在關閉狀態(power-off)，如動作2132、2316、2318所示。
若S vm≠0，則MN或SN可控制N vmVM操作在開啟狀態，並且對開啟的N vmVM安排資源，如動作2314、2320、2322所示。
在動作2324中，P的值增加(例如增加1)以指示開啟的N vmVM的數量增加。
在動作2326中，MN或SN檢查是否N vm≥K。若N vm≥K，則在動作2328中，MN或SN進一步檢查是否P = 0。 若N vm＜K，則程序返回到動作2306。
若P = 0，則在動作2330中，MN或SN將關閉SN的計算節點。
若P≠0，則MN或SN可維持N vmVM的狀態，並重置N vm和P的值，如動作2332和2334所示。
在動作2336中，MEC系統可對原始資料進行路由，以通過原始資料路徑傳送計算負載。
圖24繪示根據本揭露一實施方式的MEC執行程序的流程圖。
在動作2402中，MEC系統在PP(處理時段)的剩餘部分執行優化的MEC方案。舉例來說，對於那些收到保留表或接受表的MEC實體，它們將對所接收的計算負載執行MEC計算以產生計算結果。
在動作2404中，MEC系統可對結果資料進行路由，以將計算結果傳送給UE。
圖25繪示根據本揭露一實施方式的用以優化MEC系統的方法的流程圖。MEC系統可包括多個MEC實體，此些MEC實體包括至少一個MN和至少一個SN。在本實施方式中，MN可作為MEC協調器以控制SN操作。
在動作2502中，MEC協調器可從MEC系統獲取MEC計算相關資訊和UE移動相關資訊。
在動作2504中，MEC協調器可基於MEC計算相關資訊和UE移動相關資訊來執行分類程序，以決定UE的行為類型。行為類型可用以指示是否在MEC系統中觸發HO程序，以及是否在MEC系統中觸發VM遷移。
在動作2506中，MEC協調器可回應於行為類型提供至少一個指令表。指令表可包括用以在一或多個MEC實體之間路由MEC訊務的路由資訊。
如本文所述，MEC協調器可執行一系列的分類，像是SCCB程序或MCCB程序，來判斷是否在MEC系統中觸發HO程序及/或VM遷移，並可藉由分類結果(例如UE的行為類型)來管理MEC系統中的計算資源。
在本揭露的多種實施方式中，術語MEC也可以是「多重存取邊緣計算(Multi-access Edge Computing)」的縮寫。此外，MEC系統的架構和行為亦可應用至霧節點(fog node)系統。 舉例來說，此處描述的各個MEC實體均可由霧計算節點代替。
圖26是根據本申請的各個方面所繪示的無線通訊節點的方塊圖。如圖26所示，節點2600可包括收發器2620、處理器2626、記憶體2628、一或多個呈現元件2634以及至少一個天線2636。節點2600還可包括RF頻帶模組、基站通訊模組、網路通訊模組和系統通訊管理模組、輸入/輸出(I / O)埠、I / O元件、以及電源(未在圖26中明確示出)。這些元件中的每一個可透過一或多個匯流排2640直接或間接地彼此通訊。在一實施方式中，節點2600可是UE或MEC實體(例如，基站)，其可執行本文所述(例如參照圖1至圖25)的多種功能。
具有發送器2622和接收器2624的收發器2620可被配置為發送及/或接收時間及/或頻率資源的劃分訊息。在一些實施方式中，收發器2620可被配置為在不同類型的子幀和時槽(slot)中傳輸，包括但不限於可用(usable)、不可用(non-usable)和彈性可用的子幀和時槽格式。收發器2620可被配置為接收資料和控制通道。
節點2600可包括各式電腦可讀取媒體。電腦儲存媒體包括RAM、ROM、EEPROM、快閃記憶體或其他記憶體技術、CD-ROM、數位多功能碟(Digital Versatile Disk，DVD)或其他光碟儲存器、磁帶盒、磁帶、磁片儲存器或其他磁性儲存裝置。電腦儲存媒體不包含傳播的資料訊號。通訊媒體通常可體現成電腦可讀取指令、資料結構、程式模組或其他在調變數據訊號(諸如載波或其它傳輸機制)中的資料，並且包括任意的訊息傳遞媒體。
記憶體2628可包括易失性(volatile)及/或非易失性(non-volatile)記憶體形式的電腦儲存媒體。記憶體2628可是可移除式、不可移除式或其組合。示例的記憶體包括固態記憶體、硬碟、光碟機等。如圖26所示，記憶體2628可儲存資料2630以及電腦可讀取、電腦可執行指令2632(例如，軟體碼)，其被配置成當被執行時將使處理器2626執行如本文所述的各種功能。或者，指令2632可能不需直接由處理器2626執行，而是被配置成使節點2600(例如，當被編譯和執行時)執行本文所述的各種功能。
處理器2626可包括智慧硬體裝置，例如中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、微控制器、ASIC等。處理器2626可包括記憶體。處理器2626可處理從記憶體2628接收的資料2630和指令2632，以及透過收發器2620、基頻通訊模組及/或網路通訊模組的訊息。處理器2626還可處理要發送到收發器2620以透過天線2636傳送的訊息。
一或多個呈現元件2634可將資料指示呈現給人或其他裝置。一或多個呈現元件2634的示例包括顯示裝置、揚聲器、列印元件、振動元件等。
根據以上描述，明顯地在不脫離這些概念的範圍的情況下，可使用各種技術來實現本申請中所描述的概念。此外，雖然已經具體參考某些實施方式而描述了概念，但本領域具有通常知識者將認識到，可在形式和細節上作改變而不偏離這些概念的範圍。如此，所描述的實施方式在所有方面都會被認為是說明性的而非限制性的。而且，應該理解本申請並不限於上述的特定實施方式，而是在不脫離本揭露範圍的情況下可進行許多重新安排、修改和替換。
100：MEC系統 102：MN 104、104_1、104_2：SN 106：UE 21A、21B、31、32M、32S、41、51、61、71、73M、73S、81、83M、83S：原始資料路徑 22A、22B、33M、33S、34、43、53、63、74M、74S、84M、84S：結果資料路徑 902、1002、1102、1104、1202~1210、1302~1308、1502~1508、1602~1610、171、173、175、1702~1714、1802~1832、1902~1910、2002~2022、2102~2126、2202~2208、2302~2336、2402~2404、2502~2506：動作 SCDP、LDOP、AEP、MECP：時段 2600：節點 2628：記憶體 2634：呈現組件 2620：收發器 2626：處理器 2636：天線 2630：資料 2632：指令 2622：發送器 2624：接收器 2640：匯流排
圖1繪示根據本揭露的示例實施方式的MEC系統的示意圖。 圖2是根據本揭露一實施方式所繪示的一種行為類型的示意圖。 圖3是根據本揭露一實施方式所繪示的一種行為類型的示意圖。 圖4是根據本揭露一實施方式所繪示的一種行為類型的示意圖。 圖5是根據本揭露一實施方式所繪示的一種行為類型的示意圖。 圖6是根據本揭露一實施方式所繪示的一種行為類型的示意圖。 圖7是根據本揭露一實施方式所繪示的一種行為類型的示意圖。 圖8是根據本揭露一實施方式所繪示的一種行為類型的示意圖。 圖9繪示根據本揭露一實施方式的MCCB程序的流程圖。 圖10繪示根據本揭露一實施方式的SCCB程序的流程圖。 圖11是根據本揭露一實施方式繪示的從程序節點A開始的SCCB子程序的流程圖。 圖12是根據本揭露一實施方式繪示的從程序節點B開始的SCCB子程序的流程圖。 圖13繪示根據本揭露一實施方式的TBMM程序的流程圖。 圖14繪示根據本揭露一實施方式的針對處理時段(Processing Period，PP)的TBMM程序的時間配置圖。 圖15繪示根據本揭露一實施方式的SCD程序的流程圖。 圖16繪示根據本揭露一實施方式的LDO程序的流程圖。 圖17繪示根據本揭露一實施方式的LDO程序的流程圖。 圖18繪示根據本揭露一實施方式的輕度負載優化的例示性演算法。 圖19繪示根據本揭露一實施方式的LDO程序中的請求收集方案的流程圖。 圖20繪示根據本揭露一實施方式的中度負載優化的例示性演算法。 圖21繪示根據本揭露一實施方式的重度負載優化的例示性演算法。 圖22繪示根據本揭露一實施方式的AE程序的流程圖。 圖23繪示AE程序的準備方案的流程圖。 圖24繪示根據本揭露一實施方式的MEC執行程序的流程圖。 圖25繪示根據本揭露一實施方式的用以優化MEC系統的方法的流程圖。 圖26是根據本申請的各個方面所繪示的無線通訊節點的方塊圖。
無

Claims (20)

  1. 一種由移動邊緣計算(Mobile Edge Computing，MEC)協調器執行的方法，包括： 從包括多個MEC實體的MEC系統獲取MEC計算相關資訊和用戶設備(User Equipment，UE)移動相關資訊； 基於該MEC計算相關資訊和該UE移動相關資訊執行分類程序，以決定UE的行為類型，該行為類型指示是否在該MEC系統中觸發換手(handover，HO)程序，以及指示是否在該MEC系統中觸發虛擬機器(Virtual Machine，VM)遷移；以及 回應於該行為類型而提供指令表，該指令表包括用以在該些MEC實體中的一或多個MEC實體間路由MEC訊務的路由資訊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該指令表包括VM標識(Identity，ID)、UE ID、以及關聯於該路由資訊的任務標籤。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的方法，其中該任務標籤產生自該UE ID以及該VM ID。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的方法，其中該任務標籤是透過將該UE ID與該VM ID相乘而產生。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的方法，其中該指令表還包括MEC實體ID。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該路由資訊包括： 第一路由路徑，用以指示第一MEC實體對，其中在該第一MEC實體對之間欲傳輸計算負載，以及 第二路由路徑，用以指示第二MEC實體對，其中在該第二MEC實體對之間欲傳輸該計算負載的計算結果。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的方法，更包括： 將系統計算負載與一或多個負載閥值進行比較以決定系統計算負載等級； 回應於該系統計算負載等級，執行多個調整程序的其中之一，其中該些調整程序包括： 第一調整程序，用以關閉操作在閒置狀態下的第一MEC實體的計算節點； 第二調整程序，用以回應來自第二MEC實體的調整請求，調整該第二MEC實體的操作狀態；以及 第三調整程序，用以將計算負載從第三MEC實體卸載到第四MEC實體。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的方法，其中該些負載閥值包括第一負載閥值以及低於該第一負載閥值的第二負載閥值，該方法更包括： 當該系統計算負載小於或等於該第二負載閥值時，執行該第一調整程序； 當該系統計算負載介於該第一負載閥值以及該第二負載閥值之間、且接收到該調整請求時，執行該第二調整程序；以及 當該系統計算負載大於或等於該第一負載閥值時，執行該第三調整程序。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該分類程序包括： 根據該MEC計算相關資訊，決定是否透過該些MEC實體其中之一計算從該UE分配出的計算負載；以及 根據該UE移動相關資訊，決定該UE是否離開該些MEC實體其中之一的覆蓋區域。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該UE移動相關資訊包括速度資訊、加速度資訊、方向資訊以及位置資訊中的至少一個。
  11. 一種移動邊緣計算(Mobile Edge Computing，MEC)協調器，包括： 一或多個非暫態電腦可讀取媒體，該一或多個非暫態電腦可讀取媒體包括電腦可執行指令；以及 至少一個處理器，該至少一個處理器耦接到該一或多個非暫態電腦可讀取媒體，並且被配置為執行該電腦可執行指令以： 從包括多個MEC實體的MEC系統獲取MEC計算相關資訊和用戶設備(User Equipment，UE)移動相關資訊； 基於該MEC計算相關資訊和該UE移動相關資訊執行分類程序，以決定UE的行為類型，該行為類型指示是否在該MEC系統中觸發換手(handover，HO)程序，以及指示是否在該MEC系統中觸發虛擬機器(Virtual Machine，VM)遷移；以及 回應於該行為類型而提供指令表，該指令表包括用以在該些MEC實體中的一或多個MEC實體間路由MEC訊務的路由資訊。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的MEC協調器，其中該指令表包括VM標識(Identity，ID)、UE ID、以及關聯於該路由資訊的任務標籤。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的MEC協調器，其中該任務標籤產生自該UE ID以及該VM ID。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的MEC協調器，其中該任務標籤是透過將該UE ID與該VM ID相乘而產生。
  15. 如申請專利範圍第12項所述的MEC協調器，其中該指令表還包括MEC實體ID。
  16. 如申請專利範圍第11項所述的MEC協調器，其中該路由資訊包括： 第一路由路徑，用以指示第一MEC實體對，其中在該第一MEC實體對之間欲傳輸計算負載，以及 第二路由路徑，用以指示第二MEC實體對，其中在該第二MEC實體對之間欲傳輸該計算負載的計算結果。
  17. 如申請專利範圍第11項所述的MEC協調器，其中該至少一個處理器更被配置為執行該電腦可執行指令以： 將系統計算負載與一或多個負載閥值進行比較以決定系統計算負載等級； 回應於該系統計算負載等級，執行多個調整程序的其中之一，其中該些調整程序包括： 第一調整程序，用以關閉操作在閒置狀態下的第一MEC實體的計算節點； 第二調整程序，用以回應來自第二MEC實體的調整請求，調整該第二MEC實體的操作狀態；以及 第三調整程序，用以將計算負載從第三MEC實體卸載到第四MEC實體。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的MEC協調器，其中該些負載閥值包括第一負載閥值以及低於該第一負載閥值的第二負載閥值，該至少一個處理器更被配置為執行該電腦可執行指令以： 當該系統計算負載小於或等於該第二負載閥值時，執行該第一調整程序； 當該系統計算負載介於該第一負載閥值以及該第二負載閥值之間、且接收到該調整請求時，執行該第二調整程序；以及 當該系統計算負載大於或等於該第一負載閥值時，執行該第三調整程序。
  19. 如申請專利範圍第11項所述的MEC協調器，其中該分類程序包括： 根據該MEC計算相關資訊，決定是否透過該些MEC實體其中之一計算從該UE分配出的計算負載；以及 根據該UE移動相關資訊，決定該UE是否離開該些MEC實體其中之一的覆蓋區域。
  20. 如申請專利範圍第11項所述的MEC協調器，其中該UE移動相關資訊包括速度資訊、加速度資訊、方向資訊以及位置資訊中的至少一個。
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