[發明專利]一種移動邊緣計算遷移系統的快速資源配置方法

在審

• 申請號: 201910345911.0
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110266512A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 莊儀浩;王豐
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04W24/06
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 杜鵬飛

1.一種移動邊緣計算遷移系統的快速資源配置方法，其特征在于，包括下述步驟：

S1，建立移動邊緣計算模型；

S1.1，存在至少一個可以正常接收任務與傳輸信息，并計算任務的移動邊緣計算服務器；獲取本地設備與移動邊緣計算服務器的信道狀態信息，以及移動邊緣計算服務器的計算狀態信息；

S1.2，本地設備根據所述信道狀態信息以及計算狀態信息對任務進行分割，生成至少一個計算任務，并根據計算任務傳輸率分成第一類子任務和第二類子任務；

S1.3，將所述第一類子任務通過本地設備進行計算，將所述第二類子任務發送至移動邊緣計算服務器，通過邊緣計算系統進行計算；

S1.4，本地設備接收移動邊緣計算服務器發送的計算結果，通過本地設備輸出最終計算結果；

S2，建立能量消耗模型；

S2.1，規定一個固定長度的傳輸時段，把該傳輸時段均分為若干個時隙并分配給所有本地設備；在每個時隙內，本地設備傳輸第二類子任務到移動邊緣計算服務器，移動邊緣計算服務器計算并返回信息至本地設備；

S2.2，對于每個本地設備，由于第一類子任務在設備內部電路的傳輸時間很短可忽略，故僅考慮本地計算消耗的能量；

S2.3，由香農公式可知，本地設備的任務傳輸速率與帶寬、噪聲功率、傳輸功率，以及本地設備與移動邊緣計算服務器之間的信道增益有關，具體的傳輸速率表達式為：

其中p_i為傳輸功率，g_i為信道增益，σ²為噪聲功率，B為帶寬；

S2.4，對于移動邊緣計算服務器，由于計算能力很強，故忽略計算任務時的能量消耗，僅考慮任務傳輸過程中的能量消耗；對于本地計算，其能量消耗為：

其中，K_i為計算效率，C_i為本地CPU鐘頻；

S2.5，整個過程的能量消耗可視為子任務傳輸過程的能量消耗以及本地計算能量消耗的總和；

S3，提出能量最優化問題以及利用橢球算法進行求解；

S3.1，建立的能量消耗問題，符合強對偶條件，再對其進行拉格朗日變換以及對偶變換之后，可得到其對偶問題，且該對偶問題嚴格等價于原問題；

S3.2，在考慮一般情況下，利用橢球法對上述對偶問題進行求解，通過設置梯度、迭代和判斷步驟，求出最優化的傳輸概率；

S4，仿真與結論；

仿真過程中，設置恰當的參數，并規定不同的傳輸時段長度，觀察相應的最優任務傳輸率的趨勢以及能量消耗變換趨勢，最后得出結論。