[發明專利]一種車聯網中車邊協同的任務卸載調度及資源分配方法

有效

• 申請號: 202110415530.2
• 申請日: 2021-04-18
• 公開（公告）號: CN113132943B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 鄺祝芳;高堅;黎松
• 申請（專利權）人: 中南林業科技大學
• 主分類號: H04W4/40
• 分類號: H04W4/40;H04W16/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種車聯網中車邊協同的任務卸載調度及資源分配方法。主要包括如下步驟：1、生成任務描述集合μ＝{H_i|1≤i≤I},H_i＝(s_i,c_i)，構建網絡中任務卸載調度，資源分配的數學模型P1；2、在給定CPU頻率的情況下，基于深度學習DQN算法求解問題P1，求得任務卸載調度決策(x_i,α_i)，求得目標值V；3、基于求得的卸載調度決策(x_i,α_i)，構建數學模型P2，采用梯度下降法求得CPU頻率求得目標值V'；4、比較目標值V和V'的差值，如果V?V'＜χ，則退出，否則重復步驟2和步驟3；應用本發明，解決了移動車輛邊緣網絡中任務卸載調度和資源分配優化問題，有效地降低了網絡中任務的執行時延和能耗。

技術領域

本發明屬于無線網絡技術領域，涉及一種車聯網中車邊協同的任務卸載調度及資源分配方法。

背景技術

隨著信息通信技術的發展，車聯網(Internet ofVehicles，IoV)引起了學術界和產業界的廣泛關注。傳統的車輛網絡旨在通過車輛到一切(Vehicle-to-Everything，V2X)通信的數據交換來改善駕駛體驗和實現安全應用。在5G時代，車輛網絡的概念已經擴展到車聯網(Internet of Vehicles，IoV)，通過通信和計算技術來實現智能化和交互式應用。大量的車載應用可以在IoV中實現，如輔助/自動駕駛和排管、城市交通管理和車載信息娛樂服務。

雖然IoV技術前景廣闊，但實現IoV應用仍面臨挑戰。其中一個障礙是車輛有限的機載計算能力。例如，一輛擁有10個高分辨率攝像頭的自動駕駛汽車可能每秒產生2億像素的數據，而這些數據需要快速進行處理。只由車輛終端處理計算密集型應用程序的任務不能滿足任務時延的需求，也會造成很大的能耗。為了克服這一局限性，車聯網邊緣計算(Vehicular Edge Computing，VEC)成為一種新的方式，為汽車用戶提供快速、節能的計算服務。通過車輛與邊緣節點通信，資源受限的車輛用戶可以將他們的計算密集型任務轉移到與路邊單元(Road-Side Units，RSU)同步的高性能邊緣服務器上進行處理。同時，與傳統的移動云計算相比，由于邊緣服務器靠近車輛，任務卸載造成的網絡延遲可以顯著降低。因此，一些需要高計算能力的應用，如路徑導航、視頻流分析和目標檢測，可以在帶有邊緣服務器的車載網絡中實現。

邊緣計算雖然可以有效解決車輛終端計算密集型應用程序的任務處理問題，但邊緣處理能力是有限的，無法滿足全部任務都在邊緣進行計算的需求。

鑒于以上考慮，本發明提供了一種車聯網中車邊協同的任務卸載調度及資源分配方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種車聯網中車邊協同的任務卸載調度及資源分配方法。通過對卸載決策、調度決策和CPU頻率進行聯合優化，目標是最小化執行延遲和能量消耗。

發明的技術解決方案如下：