[發明專利]基于移動邊緣計算場景下的任務卸載方法及任務卸載裝置

在審

• 申請號: 202010171454.0
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111372314A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 李智勇;杜晨;陳少淼
• 申請（專利權）人: 湖南大學;湖南科技大學
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04;H04L29/08
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;米中業

1.一種基于移動邊緣計算場景下的任務卸載方法，包括如下步驟：

S1.系統初始化；

S2.獲取終端設備的待處理任務的任務信息和系統的實時參數信息；

S3.根據步驟S2獲取的待處理的任務信息和系統的實時參數信息，確定系統開銷最小化的優化目標方程；

S4.將步驟S3確定的優化目標方程分解為兩個子問題：任務卸載和信道分配子問題，以及傳輸功率和邊緣服務器資源分配子問題；并對所述兩個子問題進行求解得到最終的任務卸載方案；

S5.根據步驟S4得到的任務卸載方案，對移動邊緣計算場景進行任務卸載。

2.根據權利要求1所述的基于移動邊緣計算場景下的任務卸載方法，其特征在于步驟S2所述的終端設備的待處理任務的任務信息，具體包括待處理任務需要傳輸的數據總量和待處理任務執行所需要的CPU資源大??；所述的系統的實時參數信息，具體包括設備終端的電量狀態、終端設備的計算能力、終端設備的功率約束、Small Cell基站的參數特性、SmallCell基站的信道狀態和邊緣服務器計算資源的限制。

3.根據權利要求2所述的基于移動邊緣計算場景下的任務卸載方法，其特征在于步驟S3所述的確定系統開銷最小化的優化目標方程，具體為采用如下算式作為優化目標方程：

式中表示用戶k的開銷；為所有用戶的卸載決策；為所有用戶的信道分配決策；為所有用戶的傳輸功率分配決策；為邊緣服務器分配給所有用戶的計算資源；為用戶集合；m為Small Cell的編號；為所有Small Cell的集合；n為子信道的編號；為所有子信道的集合；為用戶k的卸載決策，且若表示用戶k通過Small Cell基站m將任務卸載至邊緣服務器執行，否則表示用戶k的任務在本地執行；表示用戶k的信道分配變量；s^mec為邊緣服務器能夠服務的最大用戶數量；為邊緣服務器分配給用戶k的計算資源；F為邊緣服務器的計算資源總量；表示用戶k在信道n的傳輸功率；表示用戶k的最大傳輸功率。

4.根據權利要求3所述的基于移動邊緣計算場景下的任務卸載方法，其特征在于所述的用戶k的開銷具體為采用如下算式計算用戶k的開銷：

式中為能耗權重，為時延權重，且為用戶k執行任務所需的能耗且計算公式如下：

式中m為Small Cell的編號；為所有Small Cell的集合；為用戶k的卸載決策；為任務在本地執行的能耗且ε為能耗系數，為用戶k的本地計算能力，Z_k為完成對應任務所需的CPU資源；為當將任務卸載到邊緣服務器執行時任務傳輸所產生能耗，且其中n為子信道的編號，為所有子信道的集合，為用戶k在信道n的傳輸功率，為設備終端通過無線傳輸的方式將任務傳輸到Small Cell基站的傳輸時間且計算公式如下：

式中D_k為用戶k的任務的數據大小；為用戶k的信道分配變量；B_n為信道n的帶寬；為用戶k在信道n的傳輸功率；為用戶k與Small Cell基站m的信道n之間的信道增益；n₀為背景噪聲；為用戶k執行任務所需的時延且其中為任務在本地執行的時間且為任務在邊緣服務器執行的時間且其中為設備終端通過無線傳輸的方式將任務傳輸到Small Cell基站的傳輸時間；為任務在邊緣服務器處理任務的時間且其中為移動邊緣服務器分配給用戶k的計算資源。