[發(fā)明專利]一種不穩(wěn)定信道條件下的邊緣協(xié)同數(shù)據(jù)卸載方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910060717.8
• 申請(qǐng)日: 2019-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN109729175B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱曉敏;包衛(wèi)東;閆輝;周云;張耀鴻;張雄濤;陳黃科;張亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 曾志鵬

本發(fā)明提供了一種不穩(wěn)定信道條件下的邊緣協(xié)同數(shù)據(jù)卸載方法，在任務(wù)到達(dá)后，更新設(shè)備拓?fù)湎噙B設(shè)備集和信道狀態(tài)，判斷是否滿足設(shè)備存儲(chǔ)和可靠性約束，按照可靠性與能耗比值對(duì)可用任務(wù)卸載設(shè)備集合進(jìn)行排序，按順序依次判斷任務(wù)卸載設(shè)備是否滿足任務(wù)聯(lián)合可靠性約束，將任務(wù)卸載到對(duì)應(yīng)的設(shè)備上。該方法能夠模擬不穩(wěn)定的信道質(zhì)量，優(yōu)化了任務(wù)調(diào)度模型，并降低了方法的復(fù)雜度，大大提高了控制效率，該邊緣協(xié)同數(shù)據(jù)卸載方法在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)通信條件下，綜合考慮能耗和可靠性，在設(shè)備通信概率較高的情況下具有更好的適應(yīng)性，且能隨著任務(wù)大小的增加具有最好的性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種物聯(lián)網(wǎng)任務(wù)調(diào)度優(yōu)化方法，，適用于數(shù)據(jù)卸載與調(diào)度問題，具體是涉及到一種不穩(wěn)定通信信道條件下邊緣協(xié)同數(shù)據(jù)卸載。

背景技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的發(fā)展被譽(yù)為空前的成功，數(shù)以百億計(jì)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將應(yīng)用于家庭、學(xué)校、公司、醫(yī)院等，隨著應(yīng)用場景的增加，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將執(zhí)行越來越復(fù)雜的任務(wù)，如監(jiān)控、人群感知和健康監(jiān)控。然而，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的處理能力并不能完全保證按時(shí)完成任務(wù)，將任務(wù)卸載到網(wǎng)絡(luò)邊緣并在邊緣進(jìn)行處理已經(jīng)成為主流模式。近年來提出了邊緣計(jì)算、移動(dòng)邊緣計(jì)算、移動(dòng)云計(jì)算、霧計(jì)算等概念。為了在網(wǎng)絡(luò)邊緣獲取邊緣設(shè)備的計(jì)算和存儲(chǔ)資源，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界都把重點(diǎn)放在邊緣網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的協(xié)作上。

由于在移動(dòng)設(shè)備上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)缺乏可靠性和安全性，將數(shù)據(jù)卸載到邊緣或數(shù)據(jù)中心成為永久存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的重要方式。作為一種服務(wù)模式，協(xié)同數(shù)據(jù)卸載被認(rèn)為是降低通信帶寬以及節(jié)省能耗的有效方法。但是，對(duì)于移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來說，它們經(jīng)常用于通信質(zhì)量動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)中，因此數(shù)據(jù)丟失或數(shù)據(jù)卸載失敗是不可避免的。迄今為止，現(xiàn)有技術(shù)在不穩(wěn)定信道條件下，無法實(shí)現(xiàn)高效地消耗能量并具有高可靠性的協(xié)同數(shù)據(jù)邊緣卸載。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種不穩(wěn)定信道條件下的邊緣協(xié)同數(shù)據(jù)卸載方法，該方法在保證數(shù)據(jù)卸載可靠性的同時(shí)，盡可能地降低能耗。

本發(fā)明的內(nèi)容包括一種不穩(wěn)定信道條件下的邊緣協(xié)同數(shù)據(jù)卸載方法，包括以下步驟：

步驟一、任務(wù)到達(dá)，更新設(shè)備拓?fù)湎噙B設(shè)備集和信道狀態(tài)；

步驟二、按設(shè)備編號(hào)依次取拓?fù)湎噙B設(shè)備；

步驟三、判斷設(shè)備拓?fù)湎噙B設(shè)備集是否為空：若不為空，則轉(zhuǎn)至步驟四；若為空，則轉(zhuǎn)至步驟五；

步驟四、判斷是否滿足設(shè)備存儲(chǔ)和可靠性約束：若滿足設(shè)備存儲(chǔ)和可靠性約束，則將設(shè)備列入可用任務(wù)卸載設(shè)備集合；若不滿足設(shè)備存儲(chǔ)和可靠性約束，則將設(shè)備移除出拓?fù)湎噙B設(shè)備集合，并返回步驟二；

步驟五、更新可用任務(wù)卸載設(shè)備集合；

步驟六、判斷任務(wù)卸載設(shè)備集合是否為空，若為空，則轉(zhuǎn)至步驟七；若不為空，則轉(zhuǎn)至步驟八；

步驟七、拒絕并結(jié)束任務(wù)；

步驟八、計(jì)算可用任務(wù)卸載設(shè)備的任務(wù)可靠性與處理能耗，按照可靠性與能耗比值對(duì)可用任務(wù)卸載設(shè)備集合進(jìn)行排序；

步驟九、按順序依次取任務(wù)卸載設(shè)備，判斷其是否滿足任務(wù)聯(lián)合可靠性約束，若滿足約束，轉(zhuǎn)至步驟十；若不滿足約束，轉(zhuǎn)至步驟十一；

步驟十、將任務(wù)卸載到對(duì)應(yīng)的設(shè)備上，結(jié)束任務(wù)；

步驟十一、將設(shè)備移出可用任務(wù)卸載設(shè)備集合，并判斷此時(shí)可用任務(wù)卸載設(shè)備集合是否為空：若可用任務(wù)卸載設(shè)備集合不為空，則轉(zhuǎn)至步驟九；若可用任務(wù)卸載設(shè)備集合為空，則拒絕并結(jié)束任務(wù)。