[發(fā)明專利]一種端-邊-云協(xié)同計(jì)算的任務(wù)卸載優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911402857.5
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111240701B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李秀華;李輝;孫川;文俊浩;熊慶宇;范琪琳;王悅陽;毛玉星;李劍
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: G06F8/61
• 分類號: G06F8/61;G06F9/50
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

1.一種端-邊-云協(xié)同計(jì)算的任務(wù)卸載優(yōu)化方法，其特征在于，主要包括以下步驟：

1)獲取同一時刻當(dāng)前移動網(wǎng)絡(luò)中所有移動設(shè)備、邊緣服務(wù)器、云服務(wù)器和任務(wù)的信息數(shù)據(jù)；

2)建立移動邊緣計(jì)算系統(tǒng)模型；

3)初始化移動邊緣計(jì)算系統(tǒng)參數(shù)，開始迭代運(yùn)算；

4)確定當(dāng)前迭代輪次j下的任務(wù)卸載策略Ω_i；

5)確定當(dāng)前迭代輪次j下的資源分配策略，包括邊緣服務(wù)器為移動設(shè)備分配的計(jì)算能力f_i^E和移動邊緣計(jì)算系統(tǒng)為移動設(shè)備分配的帶寬資源

6)量化移動邊緣計(jì)算系統(tǒng)中能量消耗和傳輸時延的加權(quán)和，保存任務(wù)卸載與資源分配策略；

7)比較當(dāng)前迭代輪次j下能量消耗和傳輸時延的加權(quán)和與最小加權(quán)和，若當(dāng)前迭代輪次j下能量消耗和傳輸時延的加權(quán)和小于最小加權(quán)和，則以當(dāng)前迭代輪次j下能量消耗和傳輸時延的加權(quán)和更新最小加權(quán)和，反之不更新；

8)返回步驟4)，重復(fù)迭代，直至迭代次數(shù)為N；輸出端-邊-云協(xié)同計(jì)算的移動邊緣計(jì)算系統(tǒng)中最優(yōu)任務(wù)卸載策略與最優(yōu)資源分配策略；

邊緣服務(wù)器為移動設(shè)備分配的計(jì)算能力f_i^E如下所示：

式中，F(xiàn)^E表示邊緣服務(wù)器總的計(jì)算能力；A_1,i為計(jì)算能量消耗參數(shù)；M為移動設(shè)備總數(shù)；為任務(wù)在邊緣服務(wù)器執(zhí)行的表征參數(shù)；

其中，計(jì)算能量消耗參數(shù)A_1,i滿足下式：

式中，表示消耗的時間W_i和能量的加權(quán)參數(shù)，取值范圍為[0，1]；η表示平衡任務(wù)優(yōu)先級和設(shè)備剩余電量的平衡參數(shù)，其取值范圍為[0,1]；t用于歸一化；C_i表示移動設(shè)備的計(jì)算能力；

移動邊緣計(jì)算系統(tǒng)為移動設(shè)備分配的帶寬資源如下所示：

式中，B^E表示邊緣服務(wù)器總的帶寬；A_2,i表示帶寬資源消耗參數(shù)；為任務(wù)在云服務(wù)器執(zhí)行的表征參數(shù)；

其中，帶寬資源消耗參數(shù)A_2,i如下所示：

式中，用于歸一化；σ²表示高斯噪聲功率；Φ_i表示移動設(shè)備的傳輸功率；g_i表示無線信道增益；S_i表示任務(wù)大小。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種端-邊-云協(xié)同計(jì)算的任務(wù)卸載優(yōu)化方法，其特征在于，所述移動設(shè)備和任務(wù)的信息數(shù)據(jù)包括移動設(shè)備的傳輸功率Φ_i、無線信道增益g_i、移動設(shè)備平均的計(jì)算速度f_i^L和任務(wù)大小S_i；邊緣服務(wù)器的信息數(shù)據(jù)包括邊緣服務(wù)器的計(jì)算能力F^E、緩存大小S^E和帶寬大小B^E；云服務(wù)器的信息數(shù)據(jù)包括云服務(wù)器的平均計(jì)算能力F^C。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種端-邊-云協(xié)同計(jì)算的任務(wù)卸載優(yōu)化方法，其特征在于，所述移動邊緣計(jì)算系統(tǒng)模型包括遠(yuǎn)程云服務(wù)器、一個本地邊緣服務(wù)器和若干不同的移動設(shè)備。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種端-邊-云協(xié)同計(jì)算的任務(wù)卸載優(yōu)化方法，其特征在于，移動邊緣計(jì)算系統(tǒng)參數(shù)包括迭代次數(shù)N、次卸載的任務(wù)數(shù)K；初始狀態(tài)下，所有的任務(wù)都在本地執(zhí)行，令任務(wù)在本地執(zhí)行的表征參數(shù)任務(wù)在邊緣服務(wù)器執(zhí)行的表征參數(shù)任務(wù)在云服務(wù)器執(zhí)行的表征參數(shù)其中，1表示執(zhí)行，0表示不執(zhí)行。