[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

本發明公開了一種基于移動邊緣計算場景下的任務卸載方法，包括系統初始化；獲取終端設備的待處理任務的任務信息和系統實時參數信息；根據待處理的任務信息和系統實時參數信息確定系統開銷最小化的優化目標方程；將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及傳輸功率和邊緣服務器資源分配子問題；并對子問題進行求解得到最終的任務卸載方案；根據任務卸載方案對移動邊緣計算場景進行任務卸載。本發明還公開了實現所述基于移動邊緣計算場景下的任務卸載方法的任務卸載裝置。本發明能夠在滿足設備終端服務質量要求的前提下，明顯降低系統整體開銷，而且可靠性高，適用性好。

技術領域

本發明屬于移動通信領域，具體涉及一種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。

背景技術

隨著經濟技術的發展和移動通信、智能大數據時代的到來，網絡邊緣設備的種類和數據流量都呈現了指數式增長。同時，由于終端設備的發展與革新，一些新穎的服務場景也相應產生，如增強現實、虛擬現實、工業物聯網等。這些新穎的服務場景，通常對服務質量(QoS)有著很高的要求，而移動終端設備硬件條件又不具備滿足其需求的能力，因此人們提出了移動邊緣計算的方式和架構。

移動邊緣計算將傳統的云計算數據中心的計算，存儲和其他功能轉移到網絡邊緣，從而為無線訪問網絡提供IT服務環境和云計算功能，并使應用程序和服務可以在本地部署。因此，在小型室內場景下，普遍會出現以多個Small Cell組成的網絡通信格局以及單個邊緣服務器構成的移動邊緣計算系統。在此移動邊緣計算系統中，移動終端的應用程序產生的任務可以選擇在本地運行，也可通過無線傳輸的方式將應用程序的任務卸載到邊緣服務器上運行。

但是，由于在該系統中的服務器的虛擬化資源有限，以及移動終端會存在搶奪通信資源的可能，因此如何進行任務的卸載和資源分配，是移動邊緣計算中的一個最重要的問題之一。

目前的基于移動邊緣計算場景下的任務卸載方法，其考慮的影響因素較為單一，而且最終得到的任務卸載方法并不能明顯降低系統的整體開銷。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種可靠性高、適用性好且能夠明顯降低系統整體開銷的基于移動邊緣計算場景下的任務卸載方法。

本發明的目的之二在于提供一種實現所述基于移動邊緣計算場景下的任務卸載方法的任務卸載裝置。

本發明提供的這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。

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大小；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、Small Cell基站的信道狀態和邊緣服務器計算資源的限制。

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：