[發(fā)明專利]一種面向任務(wù)卸載的協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中繼節(jié)點(diǎn)選擇方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910997805.0
• 申請(qǐng)日: 2019-10-18
• 公開（公告）號(hào): CN110753374B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏雋娟;范立生;趙睿;饒彥袆;陳慶春;譚偉強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W28/20
• 分類號(hào): H04W28/20;H04W40/04;H04W40/12;H04W40/22
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郭浩輝;麥小嬋

本發(fā)明公開了一種面向任務(wù)卸載的協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中繼節(jié)點(diǎn)選擇方法及裝置，所述方法包括：根據(jù)源節(jié)點(diǎn)、K個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)和若干個(gè)計(jì)算接入節(jié)點(diǎn)建立協(xié)作網(wǎng)絡(luò)；獲取每一中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組信道參數(shù)信息，源節(jié)點(diǎn)通過判斷信道參數(shù)信息選擇K/2個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)作為最優(yōu)中繼節(jié)點(diǎn)的備選節(jié)點(diǎn)，其中當(dāng)K為奇數(shù)時(shí)，備選節(jié)點(diǎn)的數(shù)量為K/2向上取整；根據(jù)拉格朗日乘子法對(duì)備選節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的每個(gè)子任務(wù)分配帶寬，并將帶寬分配完畢的每個(gè)子任務(wù)卸載到若干個(gè)計(jì)算接入節(jié)點(diǎn)；根據(jù)每一備選節(jié)點(diǎn)卸載任務(wù)產(chǎn)生的時(shí)延和能耗，計(jì)算得到備選節(jié)點(diǎn)中最優(yōu)的中繼節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明能夠有效降低網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)卸載任務(wù)時(shí)的時(shí)延和能耗，有效地提高網(wǎng)絡(luò)帶寬優(yōu)化的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種面向任務(wù)卸載的協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中繼節(jié)點(diǎn)選擇方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著第五代通信技術(shù)(5G)的快速發(fā)展，移動(dòng)邊緣計(jì)算(MEC)備受關(guān)注。MEC作為邊緣云技術(shù)，最大的功能就是本地計(jì)算和數(shù)據(jù)處理，把服務(wù)下沉到用戶的邊緣，極大地降低了時(shí)延。MEC網(wǎng)絡(luò)可以解決網(wǎng)絡(luò)延遲、擁塞和容量等問題。結(jié)合MEC和5G網(wǎng)絡(luò)，能夠有效提高用戶數(shù)據(jù)的處理和分析能力。

近年來，隨著移動(dòng)設(shè)備計(jì)算能力的不斷增強(qiáng)，移動(dòng)設(shè)備的能量?jī)?chǔ)備成為限制其發(fā)展的重要瓶頸。在電池技術(shù)得不到突破的情況下，為了平衡移動(dòng)設(shè)備的能耗，移動(dòng)設(shè)備需要將任務(wù)卸載到云端運(yùn)算和分析，但云端節(jié)點(diǎn)距離移動(dòng)設(shè)備較遠(yuǎn)，任務(wù)卸載產(chǎn)生的時(shí)延和能耗較大，不利于網(wǎng)絡(luò)帶寬優(yōu)化的傳輸效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供的一種面向任務(wù)卸載的協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中繼節(jié)點(diǎn)選擇方法及裝置，能夠準(zhǔn)確選擇出最優(yōu)的中繼節(jié)點(diǎn)，從而能夠有效降低網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)卸載任務(wù)時(shí)的時(shí)延和能耗，有效地提高網(wǎng)絡(luò)帶寬優(yōu)化的效率。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種面向任務(wù)卸載的協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中繼節(jié)點(diǎn)選擇方法，包括：

根據(jù)源節(jié)點(diǎn)、K個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)和若干個(gè)計(jì)算接入節(jié)點(diǎn)建立協(xié)作網(wǎng)絡(luò)；其中，所述源節(jié)點(diǎn)將多個(gè)子任務(wù)組成的任務(wù)集合卸載到所述若干個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)；

獲取每一所述中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組信道參數(shù)信息，所述源節(jié)點(diǎn)通過判斷所述信道參數(shù)信息選擇K/2個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)作為最優(yōu)中繼節(jié)點(diǎn)的備選節(jié)點(diǎn)，其中當(dāng)K為奇數(shù)時(shí)，所述備選節(jié)點(diǎn)的數(shù)量為K/2向上取整；每組信道參數(shù)信息包括第一跳信道參數(shù)信息和第二跳信道參數(shù)信息；

根據(jù)拉格朗日乘子法對(duì)所述備選節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的每個(gè)子任務(wù)分配帶寬，并將帶寬分配完畢的每個(gè)子任務(wù)卸載到所述若干個(gè)計(jì)算接入節(jié)點(diǎn)；

根據(jù)每一所述備選節(jié)點(diǎn)卸載任務(wù)產(chǎn)生的時(shí)延和能耗，計(jì)算得到所述備選節(jié)點(diǎn)中最優(yōu)的中繼節(jié)點(diǎn)。

進(jìn)一步地，所述源節(jié)點(diǎn)將多個(gè)子任務(wù)組成的任務(wù)集合卸載到所述若干個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)，具體為：

所述源節(jié)點(diǎn)通過單通道將多個(gè)子任務(wù)組成的任務(wù)集合卸載到所述若干個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)中。

進(jìn)一步地，所述獲取每一中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組信道參數(shù)信息，所述源節(jié)點(diǎn)通過判斷所述信道參數(shù)信息選擇K/2個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)作為最優(yōu)中繼節(jié)點(diǎn)的備選節(jié)點(diǎn)，其中當(dāng)K為奇數(shù)時(shí)，所述備選節(jié)點(diǎn)的數(shù)量為K/2向上取整，具體為：

對(duì)每一組信道參數(shù)的兩跳信道參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，篩選出每一所述中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一組信道參數(shù)信息中最小的信道參數(shù)信息，將篩選后的K個(gè)信道參數(shù)信息按照從大到小的順序進(jìn)行排序，選出排序在前的K/2個(gè)信道參數(shù)對(duì)應(yīng)的中繼節(jié)點(diǎn)作為備選節(jié)點(diǎn)，其中，當(dāng)K為奇數(shù)時(shí)，所述備選節(jié)點(diǎn)的數(shù)量為K/2向上取整。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)拉格朗日乘子法對(duì)所述備選節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的每個(gè)子任務(wù)分配帶寬，并將帶寬分配完畢的每個(gè)子任務(wù)卸載到所述若干個(gè)計(jì)算接入節(jié)點(diǎn)，具體為：

根據(jù)任務(wù)的大小、第二跳信道參數(shù)信息、總帶寬以及信道數(shù)目構(gòu)造拉格朗日方程，并根據(jù)所述拉格朗日方程對(duì)所述備選節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的每個(gè)子任務(wù)分配帶寬，并將帶寬分配完畢的每個(gè)子任務(wù)卸載到所述若干個(gè)計(jì)算接入節(jié)點(diǎn)。