[發明專利]一種基于志愿者協同處理的車載邊緣計算方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 202010187143.3
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111405527B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 曾鋒;陳巧
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H04W4/44
• 分類號: H04W4/44;H04W4/46;H04W4/35;H04L29/08
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 楊萍

本發明提供了一種基于志愿者協同處理的車載邊緣計算方法、裝置及系統，所述方法為：設某一車載邊緣計算服務器，即VEC服務器v_j覆蓋范圍內有n個有任務卸載需求的車輛用戶r_i,i＝1,2,…,n；VEC服務器v_j接受其覆蓋范圍內的車輛用戶的任務卸載請求，并根據所有車輛用戶請求卸載的總任務量及自身所能處理的總任務量，招募l個志愿者聯盟提供閑置資源協助其處理其自身不能處理的任務量；其中每個志愿者聯盟是一個由多個有閑置資源的車輛組成的車載資源池。本發明能解決車載邊緣計算中VEC服務器計算資源有限的問題，有效提高車載服務質量和用戶體驗。

技術領域

本發明涉及車載邊緣計算領域，具體涉及一種基于志愿者協同處理的車載邊緣計算方法、裝置及系統。

背景技術

近年來，車載云計算作為車聯網中的一個關鍵技術，受到了廣泛的關注。車載云計算技術利用云計算優勢為車輛用戶提供計算服務，使得車輛之間能夠共享資源，相互合作，實現諸如智能交通管理、實時路況監測等應用和安全的駕駛體驗。然而，隨著車聯網和5G通信的迅速發展，各種新興的車載應用和服務隨之增加，對于增強現實、無人駕駛、在線多媒體等延遲敏感的計算密集型應用，不僅要求高訪問速度和低時延，還需要大量的資源用于計算處理和內容緩存。現有的方法是車輛用戶將計算任務與遠程云中心服務器進行數據交換，然而，由于云中心服務器遠離車輛用戶，通常會帶來相對較大的時延，已經不能滿足車輛用戶的體驗。

為了應對這一挑戰，相關學者將移動邊緣計算(Mobile Edge Computing,MEC)引入到車載云計算中，構建移動車輛用戶與云服務器之間的近距離計算環境，形成車載邊緣計算(Vehicular Edge Computing,VEC)。VEC能夠將計算能力擴展到車輛網絡邊緣，是一種提高數據交換效率的有效方法，能夠在計算處理中提供快速的交互響應。在VEC中，車輛用戶為獲得高質量的服務體驗，可以將本地計算任務卸載到與路側單元(Road Side Unit,RSU)[8]相連的VEC服務器，通過VEC服務器與本地車輛之間的計算資源分配來改善用戶的服務體驗。然而，與位于遠程的云中心服務器相比，面對迅速增長的車輛需求，車載邊緣計算越來越受制于其有限的計算資源。對于各種計算密集型車載應用需求，現有的VEC服務器的資源容量已無法滿足用戶需求。因此，資源受限的VEC服務器與車載計算密集型應用之間的緊張關系成為提高車載服務的用戶滿意度和服務質量的瓶頸，為車載邊緣計算設計合理有效的計算卸載和資源分配方案迫在眉睫。

發明內容

本發明所解決的技術問題是，針對現有技術的不足，提供一種基于志愿者協同處理的車載邊緣計算方法、裝置及系統，能解決車載邊緣計算中VEC服務器計算資源有限的問題，有效提高車載服務質量和用戶體驗。

本發明所提供的技術方案為：

一方面，提供一種基于志愿者協同處理的車載邊緣計算方法，設某一車載邊緣計算服務器，即VEC服務器v_j覆蓋范圍內有n個有任務卸載需求的車輛用戶r_i,i＝1,2,…,n；

VEC服務器v_j接受其覆蓋范圍內的車輛用戶的任務卸載請求，并根據所有車輛用戶請求卸載的總任務量及自身所能處理的總任務量，招募l個志愿者聯盟提供閑置資源協助其處理其自身不能處理的任務量；其中每個志愿者聯盟是一個由多個有閑置資源的車輛組成的車載資源池。

進一步地，車輛用戶r_i將任務量卸載到VEC服務器v_j，需要向VEC服務器v_j支付的費用D_i,j為：

D_i,j＝s_jq_i,j