Page 395 - 《软件学报》2025年第10期

软件学报 ISSN 1000-9825, CODEN RUXUEW E-mail: jos@iscas.ac.cn
2025,36(10):4792−4811 [doi: 10.13328/j.cnki.jos.007295] [CSTR: 32375.14.jos.007295] http://www.jos.org.cn
©中国科学院软件研究所版权所有. Tel: +86-10-62562563

*
基于双边拍卖的多基站移动边缘计算资源分配方法

汪建洲 1,2 , 付晓东 1,2 , 丁家满 1,2 , 李 杰 1,2

1
(昆明理工大学 信息工程与自动化学院, 云南 昆明 650504)
2
(云南省计算机技术应用重点实验室 (昆明理工大学), 云南 昆明 650504)
通信作者: 李杰, E-mail: ljkust@kust.edu.cn

摘 要: 资源拍卖机制充分引入竞争的特点, 能够最大化资源分配收益, 在移动边缘计算资源分配和定价中有着广
泛应用. 目前, 关于移动边缘计算资源分配问题的拍卖机制主要集中在边缘服务器的计算资源分配方面, 在多基站
环境下同时考虑不属于任何边缘服务器的无线带宽资源和属于特定边缘服务器的计算资源分配方面尚存在不足.
此外, 在同时考虑多类资源条件下, 如何制定充分保证资源提供商和用户收益的资源分配和定价策略也面临着挑
战. 通过深入分析多基站与多资源约束的特点, 提出了一种基于双边拍卖的移动边缘计算多通信基站组合资源分
配 (double-auction-based combinational resource allocation, DACRA) 机制. 该机制综合考虑了多通信基站的无线带
宽资源和边缘服务器的多种计算资源分配, 并通过引入资源稀缺度和竞价密度来确保分配的高效性. 理论分析表
明, DACRA 机制是一种多项式时间算法, 并满足激励相容 (incentive compatibility)、预算平衡 (budget-balance) 和
个体理性 (individual rationality) 性质. 基于公开数据集的仿真验证表明, 该机制能够比现有研究成果具有更低的计
算时间开销以及更高的社会福利 (social welfare)、请求成功率和资源利用率.
关键词: 移动边缘计算; 双边拍卖; 多基站环境; 多方收益最大化
中图法分类号: TP393

中文引用格式: 汪建洲, 付晓东, 丁家满, 李杰. 基于双边拍卖的多基站移动边缘计算资源分配方法. 软件学报, 2025, 36(10):
4792–4811. http://www.jos.org.cn/1000-9825/7295.htm
英文引用格式: Wang JZ, Fu XD, Ding JM, Li J. Mobile Edge Computing Resource Allocation Algorithm Under Multi-base Station
Based on Double Auction. Ruan Jian Xue Bao/Journal of Software, 2025, 36(10): 4792–4811 (in Chinese). http://www.jos.org.cn/1000-
9825/7295.htm

Mobile Edge Computing Resource Allocation Algorithm Under Multi-base Station Based on
Double Auction
1,2
1,2
1,2
WANG Jian-Zhou , FU Xiao-Dong , DING Jia-Man , LI Jie 1,2
1
(Faculty of Information Engineering and Automation, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650504, China)
2
(Key Laboratory of Computer Technology Application of Yunnan Province (Kunming University of Science and Technology), Kunming
650504, China)
Abstract: The resource auction mechanism can maximize the resource allocation benefit by fully introducing competition, and has found
widespread applications in mobile edge computing resource allocation and pricing. Currently, auction mechanisms relevant to resource
allocation of mobile edge computing mainly focus on computing resource allocation of edge servers, and there are limitations in both
considering the allocation of wireless bandwidth resources that do not belong to any edge servers and computing resources belonging to
specific edge servers under a multi-base station environment. Furthermore, with multiple types of resource conditions considered, a
challenge is posed to the design of a resource allocation and pricing strategy that guarantees benefits for both resource providers and users.
By analyzing the characteristics of multi-base stations and resource constraints, this study proposes a double-auction-based combinational
resource allocation (DACRA) mechanism for mobile edge computing. This mechanism considers the allocation of wireless bandwidth

* 基金项目: 国家自然科学基金 (62362043, 62262034); 云南省计算机应用技术重点实验室开放基金 (2022201)
收稿时间: 2024-04-08; 修改时间: 2024-07-08; 采用时间: 2024-09-18; jos 在线出版时间: 2025-07-09
CNKI 网络首发时间: 2025-07-10