本发明专利技术公开了一种基于通信网络的算力协同和交易方法，致力于将终端设备的算力信息的注册，查询，请求，调度，交易，记账等功能作为通信网络向终端设备暴露的网络能力，从而使接入同一通信网络中的终端设备可以借助网络暴露的标准方法实现算力调度和交易，请求算力任务和执行算力任务的终端设备之间，通过初期获取的算力调度信道的构建信息，可以直接构建算力调度信道，形成点对点连接以执行算力调度任务，无需第三方模块一直参与，首创性提出了在算网融合的实践中由网络向终端设备暴露算力调度和算力交易能力。调度和算力交易能力。调度和算力交易能力。
【技术实现步骤摘要】
一种基于通信网络的算力协同和交易方法
[0001]
：本专利技术属于通信与计算领域
，尤其涉及一种基于通信网络的算力协同和交易方法。
[0002]
技术介绍
：通信技术的进步如5G的大规模部署以及6G技术的演进使得海量物联网设备得以通过通信基站实现设备之间互联互通。通信网络发展的一个趋势是云网融合，即通信网络如接入网，承载网，和核心网的功能模块以虚拟化技术运行在云计算服务器之上。另一方面，随着终端设备和终端应用如云游戏，AR/VR，高清直播，高清音视频传输，自动驾驶等对高带宽，大数据量，低延迟的通信需求不断增长，云计算也朝着边缘计算演进，这意味着更多的服务器节点将被部署到离应用更近的网络边缘，与广泛部署的通信基站融合。因此，计算和通信在未来将变得更加密不可分，这一趋势也被称之为算网融合。依托算网融合，网络终端设备将能够利用通信网络暴露的功能，以API的方式请求特定网络资源，计算资源等以满足自身应用需求。
[0003]就算网融合而言，1）目前，算网融合尚处于发展的早期阶段，边缘计算节点尚未与通信网络基站融合。2）目前5G的“网络功能暴露（network function exposure （NFE））”标准还在制定中，就现有的通信网络标准（包括但不限于5G）而言，尚未见到与本专利技术类似的技术思路，即由网络向终端设备暴露算力调度和算力交易能力。
[0004]就算力网络而言，现有的算力网络的技术构想仅仅专注在算力是如何在不同设备之间请求和调度的，而没有考虑算网融合的趋势，即现有技术依然假设设备之间通过传统互联网稳定连接，而忽略了未来绝大多数发出算力请求的设备都将依赖通信网络的基站以及接入网互联互通。
[0005]本专利技术是基于这一发展趋势，提出一种在拥有网络接入能力的终端设备之间实现计算任务的动态调度，协同计算，和交易记账的方法。
[0006]
技术实现思路
：针对上述问题，本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于通信网络的算力协同和交易方法，包括以下步骤：（1）终端设备利用通信网络向设备暴露的方法，向通信网络后端的算力网络服务单元注册并实时刷新设备自身的算力服务信息；（2）当终端设备算力不足，需要卸载计算任务到其他终端设备，通过通信网络向终端设备暴露的方法，向算力网络服务单元查询可用算力节点，如终端设备1发起了查询请求，查询信息应包括终端设备对计算任务的一个或多个约束条件，同时各约束条件应当具有优先级；（3）根据上述算力网络服务单元的查询请求，若算力网络服务单元没有查询到符合算力查询请求的算力节点，则返回查询失败信号给发出请求的终端设备1，此次算力调度周期结束；若算力网络服务单元查询到有符合算力查询请求的算力节点，则返回一个算力节
点的集合给发出请求的终端设备1，该集合应限定最大返回的节点数量，该集合的选择和排序应至少遵循步骤2的查询信息中的优先级，并转步骤4；（4）根据步骤3返回的节点集合，终端设备1请求匹配到一个选择的算力节点来执行限定约束条件的算力任务；（5）算力网络服务单元检查终端设备1的账户通证是否足够支付该次算力任务请求，若终端设备1的账户通证不足，则算力网络服务单元通过通信网络向终端设备1返回“账户通证不足”消息；若终端设备1的账户通证足够，则算力网络服务单元锁定终端设备账户1中对应算力任务的账户通证，并转步骤6；（6）算力网络服务单元生成并通过通信网络分别向终端设备1和2发送算力调度信道构建信息，所述的终端设备1即为发出请求的终端设备1，终端设备2即为响应算力请求的终端设备2；（7）发出算力任务请求的终端设备1与执行任务的终端设备2利用从通信网络收到的算力调度信道构建信息相互校验，并构建算力调度信道；（8）终端设备2执行算力任务，并将算力任务完成结果返回给终端设备1， 并请求任务检验；（9）终端设备1校验计算结果，并向终端设备2确认算力任务完成；（10）终端设备2通过通信网络暴露的方法向算力网络服务单元确认算力任务完成信息；（11）算力网络服务单元校验算力任务完成信息；（12）算力网络服务单元将步骤5中锁定的终端设备1的账户通证划转至终端设备2的账户通证，并通过通信网络向终端设备2发送账户通证划转确认信息。
[0007]优选的，所述步骤1中算力服务信息至少包括该设备的唯一设备ID号，算力硬件类型如CPU/GPU/TPU架构，计算能力，内存类型和容量，存储类型和容量，带宽，功耗，软件环境，最大服务时长，最大服务能量消耗和报价，算力服务信息将被缓存于该设备接入的通信网络后端的算力网络服务单元中。
[0008]优选的，所述步骤2中查询信息包括请求的算力硬件类型即CPU/GPU/TPU架构，计算能力，内存类型和容量，存储类型和容量，带宽，功耗，软件环境，最大服务时长，最大服务能量消耗和报价。
[0009]优选的，所述步骤2中算力网络服务单元可以位于网络边缘，即同一个通信网络的基站或网关内以边缘服务器的形式存在，此时，算力网络服务单元仅仅服务于该基站或者网关建立通信连接的终端设备，步骤2中算力网络服务单元算力也可以位于数据网络中的区域云服务器或中心化的云服务器内，此时，算力网络服务单元服务所有终端设备的算力请求和算力调度、协同和记账。
[0010]优选的，所述步骤2中算力网络服务单元应至少具备终端设备算力信息注册、响应算力查询请求、查询/锁定/划转终端设备通证、生成算力调度信道构建信息和校验算力任务完成信息的能力。
[0011]优选的，所述步骤4中限定约束条件为需要的算力类型如CPU/GPU/TPU架构、 内存资源、算力时长和报价。
[0012]优选的，所述步骤5中终端设备的账户通证可以存储于中心化数据库，分布式数据库，并由算力网络服务单元管理维护，也可以存储于区块链上，如由智能合约维护管理，从而达到安全不可篡改的效果。
[0013]优选的，所述步骤5中如果发出算力任务请求的终端设备和请求的算力节点终端设备在某些情形下无需考虑报价，此时，算力网络服务单元可以跳过查询终端设备1账户通证以及下述步骤中涉及通证的步骤。
[0014]优选的，所述步骤6中算力调度信道构建信息包括发出请求的终端设备1与响应算力请求的终端设备2的网络寻址信息、构建安全通信信道的元信息如使用的信道技术、加密方法和密钥，终端设备1与终端设备2之间的算力调度信道的构建可以基于同一通信网络如5G/6G，也可以基于其他通信技术如WiFi。
[0015]优选的，所述步骤8中终端设备2可以单独完成算力任务并发送最终计算结果，终端设备2也可以与终端设备1协同执行算力任务，即在算力任务的执行过程中终端设备2与终端设备1实时通信并发送计算结果。
[0016]本专利技术有益效果：本专利技术首创性提出了在算网融合的实践中由网络向终端设备暴露算力调度和算力交易能力。
[0017]在算网融合背景下的算力网络的设施中，本专利技术致力于将终端设备的算力信息的注册，查询，请求，调度，交易，记账等功能作为通信网络向终端设备暴露的网络能力，从而使接入同一通信网络中的终端设备可以借助网络暴露的标准方法实现算力调度和交易。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于通信网络的算力协同和交易方法，其特征在于：包括以下步骤：终端设备利用通信网络向设备暴露的方法，向通信网络后端的算力网络服务单元注册并实时刷新设备自身的算力服务信息；当终端设备算力不足，需要卸载计算任务到其他终端设备，通过通信网络向终端设备暴露的方法，向算力网络服务单元查询可用算力节点，如终端设备1发起了查询请求，查询信息应包括终端设备对计算任务的一个或多个约束条件，同时各约束条件应当具有优先级；根据上述算力网络服务单元的查询请求，若算力网络服务单元没有查询到符合算力查询请求的算力节点，则返回查询失败信号给发出请求的终端设备1，此次算力调度周期结束；若算力网络服务单元查询到有符合算力查询请求的算力节点，则返回一个算力节点的集合给发出请求的终端设备1，该集合应限定最大返回的节点数量，该集合的选择和排序应至少遵循步骤2的查询信息中的优先级，并转步骤4；根据步骤3返回的节点集合，终端设备1请求匹配到一个选择的算力节点来执行限定约束条件的算力任务；算力网络服务单元检查终端设备1的账户通证是否足够支付该次算力任务请求，若终端设备1的账户通证不足，则算力网络服务单元通过通信网络向终端设备1返回“账户通证不足”消息；若终端设备1的账户通证足够，则算力网络服务单元锁定终端设备账户1中对应算力任务的账户通证，并转步骤6；算力网络服务单元生成并通过通信网络分别向终端设备1和2发送算力调度信道构建信息，所述的终端设备1即为发出请求的终端设备1，终端设备2即为响应算力请求的终端设备2；发出算力任务请求的终端设备1与执行任务的终端设备2利用从通信网络收到的算力调度信道构建信息相互校验，并构建算力调度信道；终端设备2执行算力任务，并将算力任务完成结果返回给终端设备1， 并请求任务检验；终端设备1校验计算结果，并向终端设备2确认算力任务完成；终端设备2通过通信网络暴露的方法向算力网络服务单元确认算力任务完成信息；算力网络服务单元校验算力任务完成信息；算力网络服务单元将步骤5中锁定的终端设备1的账户通证划转至终端设备2的账户通证，并通过通信网络向终端设备2发送账户通证划转确认信息。2.根据权利要求1所述的一种基于通信网络的算力协同和交易方法，其特征在于：所述步骤1中算力服务信息至少包括该设备的唯一设备ID号，算力硬件类型如CPU/GPU/TPU架构，计算能力，内存类型和容量，存储类型和容量，带宽，功耗，软件环境，最大服务时长，最大服务能量消耗和报价，算力服务信息将被缓存于该设备接入的通信网络后端的算力网络服务单元中。3.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：兰大鹏，刘禹，
申请(专利权)人：苏州星网边缘云计算科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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