[發明專利]一種面向車聯霧計算的“通信-計算”一體化資源分配方法

有效

• 申請號: 202011443742.3
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112584351B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 黃俊;梁志磊
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W4/44
• 分類號: H04W4/44;H04W24/02;H04W24/06
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明涉及一種面向車聯霧計算的“通信?計算”一體化資源分配，屬于車輛計算資源領域。該方法包括以下步驟：S1、獲取車輛信息和霧節點信息；S2、建立任務模型；S3、計算霧節點執行任務的穩定度；S4、任務計算模型；S5、將穩定性影響因子與任務執行時延相結合。傳統的單小區資源分配策略中一般只是單純的考慮任務執行的時延，而本發明中提出了一種“穩定度?時延”聯合分配策略，新增了任務穩定度這一指標，并將其轉化為穩定度影響因子與任務執行時延相結合，使得最終的分配結果更加可靠。

技術領域

本發明屬于車輛計算資源領域，涉及一種面向車聯霧計算的“通信-計算”一體化資源分配方法。

背景技術

隨著網絡技術的蓬勃發展，云計算憑借其強大的計算和存儲能力，得到了廣泛的應用。一方面，終端設備的爆炸式增長讓云計算有了進一步的發展；另一方面，終端用戶之間較大的通信距離，云計算集中式地處理大量數據的模式需要面對網絡擁塞、較大的網絡延遲以及較高的運營成本等問題。對于一些時延敏感的應用，需要一種新的體系結構快速響應底層設備的需求。

2011年，思科公司首次提出了霧計算的概念，在用戶和云服務層之間增加一個霧層，利用距離用戶較近的霧層中的設備提供有彈性的計算資源。霧計算靠近終端用戶、擁有稠密的地理分布，支持移動性、低延遲性、位置感知、異構性，包括終端用戶設備、接入設備、智能路由、交換機等都可以成為霧設備(節點)。

霧計算在各個領域都有著廣泛的應用，本發明主要解決的是霧計算在車聯網領域應用的難題。近年來，隨著智能車的不斷發展以及先進車輛應用的出現，在滿足車輛通信和計算需求方面的挑戰日益突出。但是如果沒有強大的通信和計算能力支持，各種車輛應用和服務仍將處于概念階段，不能在日常生活中付諸實踐。因此，這個問題亟待解決。現有的解決方案(例如蜂窩網絡、路邊單元(RSU)和移動云計算)并不完美，因為它們高度依賴額外基礎設施并會承擔高額的部署成本。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種面向車聯霧計算的“通信-計算”一體化資源分配方法。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種面向車聯霧計算的“通信-計算”一體化資源分配方法，該方法包括以下步驟：

S1、獲取車輛信息和霧節點信息；

S2、建立任務模型；

S3、計算霧節點執行任務的穩定度；

S4、建立任務計算模型；

S5、將穩定性影響因子與任務執行時延相結合。

可選地，步驟S1具體為：

設卸載到路側單元RSU執行任務，根據香農公式，車輛上行的傳輸速率可以表示為

其中，B為無線信道的帶寬，P_i代表智能車輛用于上傳數據的傳輸功率，g_i則代表智能車輛i與基站之間的信道增益，N₀為白高斯噪聲方差。

可選地，步驟S2具體為：

系統中的每一個車輛都產生了計算密集型任務，設智能車輛i對應的任務A_i用以下數組來表示

其中，表示應用的數據量；S_i表示CPU處理該應用需要的周期數；表示該應用的到達時間。

可選地，S3具體為

通過霧節點的信譽度對其執行任務的所述穩定度進行量化，霧節點的信譽度使用以下公式進行描述：