[發(fā)明專利]提高運營商效用的用戶關(guān)聯(lián)和邊緣計算卸載方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010019094.2
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111182570B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 景文鵬;張慧雯;路兆銘;溫向明;張晶壹
• 申請（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02;H04W28/20
• 代理公司: 北京智信四方知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11519
• 代理人: 呂雁葭;宋海龍

1.提高運營商效用的用戶關(guān)聯(lián)和邊緣計算卸載方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取移動節(jié)點與周圍多個計算節(jié)點組成的匹配對集合；

基于所述匹配對集合、所述計算節(jié)點的帶寬資源以及計算資源構(gòu)建運營商收益模型；確定所述運營商收益模型滿足的卸載決策約束條件；在符合所述卸載決策約束條件的情況下，以最大化所述運營商收益為目標確定卸載決策λ；確定所述運營商收益模型滿足的帶寬資源分配決策與計算資源分配決策的約束條件；在符合所述帶寬資源分配決策與計算資源分配決策的約束條件的情況下，以最大化所述運營商收益為目標確定帶寬資源分配策略b以及計算資源分配策略f^o；

基于帶寬資源分配策略b、計算資源分配策略f^o以及卸載決策λ，分別構(gòu)建用戶偏好列表以及基站偏好列表，其中，所述用戶偏好列表存儲移動節(jié)點連接計算節(jié)點的對應(yīng)關(guān)系，所述基站偏好列表存儲計算節(jié)點連接移動節(jié)點的對應(yīng)關(guān)系；

移動節(jié)點建立通信連接時，從所述用戶偏好列表中選擇計算節(jié)點發(fā)送任務(wù)卸載請求，所述計算節(jié)點接收到所述任務(wù)卸載請求后，在連接數(shù)已達上限時，若所述移動節(jié)點匹配到所述基站偏好列表，則將未在列表中的移動節(jié)點斷開連接，并建立與所述移動節(jié)點的通信連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：若所述基站偏好列表未匹配到所述移動節(jié)點，則更新移動節(jié)點與周圍多個計算節(jié)點組成的匹配對集合，并重復(fù)構(gòu)建用戶偏好列表以及基站偏好列表的步驟，至所述移動節(jié)點建立通信連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述匹配對集合、所述計算節(jié)點的帶寬資源以及計算資源，確定卸載決策λ，包括：

基于所述匹配對集合、所述計算節(jié)點的帶寬資源以及計算資源構(gòu)建運營商收益模型；

確定所述運營商收益模型滿足的卸載決策約束條件；

在符合所述卸載決策約束條件的情況下，以最大化所述運營商收益為目標，求解所述運營商收益模型的最優(yōu)解，并根據(jù)所述最優(yōu)解確定卸載決策λ。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述運營商收益模型表示為：

所述卸載決策約束條件表示為：

(1)

(2)

(3)

其中，表示具有邊緣計算能力的基站的集合，m、M表示基站，表示網(wǎng)絡(luò)中需要進行任務(wù)卸載的用戶設(shè)備的集合，n、N表示用戶設(shè)備，表示與基站m關(guān)聯(lián)的用戶設(shè)備集合；

為運營商的總收入；

N_m表示與基站m關(guān)聯(lián)的用戶設(shè)備數(shù)量；μ表示運營商處理每bit數(shù)據(jù)收取的價格，λ_n,m表示m基站中n用戶的任務(wù)卸載比，W_n表示用戶設(shè)備n的價值權(quán)重，可以根據(jù)運營商對于不同任務(wù)的分類進行自定義，D_n表示用戶設(shè)備n所要處理任務(wù)的數(shù)據(jù)量；

表示運營商的成本，包括帶寬資源成本，計算資源成本和能量資源成本；

v₁,v₂,v₃分別代表三種成本的權(quán)重，b_n,m，分別表示m基站中用戶設(shè)備n被分配的帶寬資源和計算資源，C_n表示處理1比特的用戶設(shè)備n的任務(wù)所需要CPU周期數(shù)，P^mec表示移動邊緣計算服務(wù)器的功率；

表示用戶設(shè)備的本地計算時延，表示用戶設(shè)備n的本地計算能力；表示用戶設(shè)備n將任務(wù)卸載到基站m的卸載延遲，R_n,m表示用戶設(shè)備n將任務(wù)傳輸?shù)交緈的上行傳輸速率，R_n,m＝b_n,mlog₂(1+p_nh_n,m/(σ²+I_n,m))，p_n表示用戶設(shè)備n的上行傳輸功率，h_n,m表示用戶設(shè)備n到基站m的增益，表示用戶設(shè)備n的最大容忍時延。