[發明專利]移動邊緣計算中聯合計算和帶寬資源分配實現方法

有效

• 申請號: 202010084044.2
• 申請日: 2020-02-10
• 公開（公告）號: CN111343238B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 陳翔;鄺巧斌;邱繼云;龔杰;陳曉春;田華
• 申請（專利權）人: 深圳清華大學研究院
• 主分類號: H04L67/1008
• 分類號: H04L67/1008;H04W24/02;H04W28/20
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李盛洪

本發明公開了一種移動邊緣計算中聯合計算和帶寬資源分配實現方法，適用于頻譜資源和計算資源緊張，時延要求高的移動邊緣計算無線通信環境，屬于無線通信領域。該方法包括以下步驟：首先用戶向控制中心發送卸載請求；然后控制中心根據用戶的實際情況給所有請求服務的用戶分配帶寬資源和計算資源；最后計算系統時延。本發明針對現有計算時間與計算資源之間簡單的反比例關系，通過使用一個一般性的計算模型來表示計算能力和計算資源的關系，解決了之前表示關系不具一般性的問題；該聯合計算和帶寬資源分配實現方法可以更好地利用移動邊緣計算系統的帶寬資源和計算資源，減少用戶的等待時間，從而降低移動邊緣計算系統的系統時延。

技術領域

本發明涉及無線通信的資源分配技術領域，具體涉及一種基于移動邊緣計算中一般性計算模型的聯合計算和帶寬資源分配實現方法。

背景技術

隨著人臉識別、交互游戲、增強現實、自主駕駛等新型移動應用的出現，對計算能力和低時延的要求越來越高。然而，由于移動用戶的物理限制，他們的資源常常受到限制。移動邊緣計算(mobile edge computing，MEC)將計算資源部署在接入點(access point，AP)，來減輕移動用戶的計算任務，它是一種很有前景的解決方案，因為它不僅可以在移動邊緣提供足夠的計算能力，而且可以縮短計算時間。

在移動邊緣計算領域，已有大量的文獻對計算卸載問題進行了研究。大部分研究中計算時間與分配的計算資源是成反比的。但是在實際中，任務的某些部分是高度集成且不能分割的，有些部分的輸出是其他部分的輸入，所以有些任務并不能完全并行處理。即使將大量并行計算資源分配給一個用戶，由于用戶任務的劃分限制，有些并行計算資源沒有得到利用，即隨著所分配計算資源的增加，并不意味著計算時間會減少。因此，目前研究基于移動邊緣計算的一般性計算模型的聯合計算和帶寬資源分配實現方法非常必要。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中的上述缺陷，提供一種移動邊緣計算中一般性計算模型的聯合計算和帶寬資源分配實現方法。

本發明的目的可以通過采取如下技術方案達到：

一種移動邊緣計算中聯合計算和帶寬資源分配實現方法，該聯合計算和帶寬資源分配實現方法的具體操作步驟如下：

S1、參數初始化，初始化用戶的數目K以及每個用戶i∈{1,…,K}需要進行卸載計算的任務大小l_i，初始化計算任務l_i所需要的中央處理器(central processing unit，CPU)周期數目w_i、用戶i的發射功率p_i、信道對用戶i的功率增益h_i以及信道的功率噪聲N₀、初始化整個移動邊緣計算系統可使用的帶寬B、移動邊緣計算服務器可用的計算資源F，初始化計算能力與計算資源的一般性的計算模型g()，g()是一個凹的非減的非線性函數，使得c_i＝g(f_i)，其中f_i表示移動邊緣計算服務器分配給用戶i的計算資源，c_i表示計算資源f_i所對應的計算能力；

S2、用戶向控制中心發送卸載請求，并把用戶的相關參數同時傳輸給控制中心，包括卸載計算的任務大小l_i、計算任務所需要的CPU周期數目w_i、用戶的發射功率p_i、信道的功率增益h_i以及信道的功率噪聲N₀；

S3、控制中心根據上述用戶的相關參數，給所有請求服務的用戶分配帶寬資源和計算資源；

S4、用戶根據分配的帶寬資源，同時傳輸各自的卸載任務，計算各用戶的卸載時間，卸載時間表示將用戶的任務卸載到移動邊緣計算服務器所需的時間；