[發明專利]一種基于MEC多服務器的車聯網資源分配方法

有效

• 申請號: 202010631050.5
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111836283B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 劉開健;劉子琪;許云飛;張海波
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02;H04W72/04;H04L67/12;H04W4/40
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 王海軍

1.一種基于MEC多服務器的車聯網資源分配方法，其特征在于，所述方法包括：

根據車聯網資源分配的優化目標，將車聯網資源分配的任務完成時間和設備能耗的加權和得到系統效益函數，表達為：

s.t.C1:

C2:

C3:

C4:

C5:

C6:

C7:

其中，Q表示系統收益函數；表示任務卸載決策集，表示傳輸功率分配決策集；表示計算資源分配決策集；Q表示車聯網資源分配的優化目標；表示車輛用戶集合；表示MEC服務器集合；為每個基站可用子帶寬的集合；x_vm表示車輛v任務卸載到MEC服務器m的決策變量；表示車輛v的任務在本地完成時間；t_v表示車輛v任務卸載至MEC服務器遠端執行所需的時間；表示車輛v在本地執行任務能耗；E_v表示車輛v的任務卸載至MEC服務器遠端執行所需的能耗；δ表示加權和控制因子；約束C1表示卸載決策為二元變量；約束C2表示車輛任務卸載到MEC服務器或者在本地執行；約束C3表示每個子通道最多可以分配給一個車輛；約束C4表示最多可向MEC服務器卸載的車輛數量；約束C5為車輛的功率約束，p_v表示車輛v將任務卸載到MEC服務器的傳輸功率，P_v表示車輛v所對應的最大傳輸功率；約束C6表示MEC服務器分配給車輛的計算資源必須為正，f_vm表示MEC服務器m分配給車輛v的計算資源；約束C7表示卸載任務所需的計算資源總和不超過MEC服務器的計算能力，f_m表示MEC服務器m所擁有的計算資源；

將所述系統效益函數解耦為在滿足約束C1～約束C4的特定任務卸載決策下的資源優化函數以及基于資源優化結果的卸載決策優化函數，分別表示為：

s.t.C5:

C6:

C7:

s.t.C1:

C2:

C3:

C4:

其中，表示特定卸載任務決策下的資源優化函數；表示基于的資源優化結果所求解出的卸載決策優化函數；

將所述特定任務卸載決策下的資源優化函數二次解耦為車輛的傳輸功率分配函數和MEC服務器的計算資源分配函數分別表示為：

其中，表示最大化系統效益函數下的傳輸資源分配結果表示最大化系統效益函數下的計算資源分配結果

使用二分法求解車輛的傳輸功率分配函數的擬凸優化問題，得到最優傳輸功率分配策略；

使用KKT條件求解MEC服務器的計算資源分配函數的凸優化問題，得到最優計算資源分配策略；

基于最優傳輸功率分配策略和最優計算資源分配策略結果，使用多輪組合卸載調度機制，將對任意初始集內可行解的篩選與對任意初始集外可行解的篩選兩部分組合起來，同時進行，經過對各MEC服務器、各占用子帶寬、以及各輛車的多輪迭代，共同得到最優卸載策略集；

執行所述最優卸載策略時對應的多MEC服務器場景下的傳輸功率、計算資源進行車聯網資源分配。

2.根據權利要求1所述的一種基于MEC多服務器的車聯網資源分配方法，其特征在于，將特定卸載任務決策下的資源優化函數代入所述系統效益函數中，并化簡求得所述資源優化函數表示為：

s.t.C5:

C6:

C7:

其中，表示最大化系統效益函數下的資源分配結果是車輛的傳輸功率分配，是MEC服務器的計算資源分配；ξ為車輛v的功率放大效率，為特定任務卸載決策的系數；表示車輛v自身具有的計算資源，f_vm為MEC服務器m分配給車輛v的計算資源。

3.根據權利要求1所述的一種基于MEC多服務器的車聯網資源分配方法，其特征在于，基于資源優化結果所求解出的卸載決策優化函數表示為：

s.t.C1:

C2:

C3:

C4:

其中，表示特定卸載任務決策下的最優傳輸資源分配；表示特定卸載任務決策下的最優計算資源分配。