[發明專利]無人機協助移動邊緣計算中的動態計算卸載和服務器部署方法

在審

• 申請號: 202110633417.1
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113377533A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 寧兆龍;楊雨軒;王小潔;郭磊;高新波
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50;G06N5/04
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 李金蓉

1.無人機協助移動邊緣計算中的動態計算卸載和服務器部署方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)構建多用戶在無人機協助移動邊緣計算網絡中的通信模型和計算模型；

(2)根據步驟(1)中構建的計算模型，構建系統范圍計算成本最小化問題；

(3)構建兩個博弈以解構步驟(2)中的最小化問題，包括多用戶計算卸載隨機博弈和多無人機部署隨機博弈，將搜尋系統范圍計算成本最小化問題的解，轉變為對博弈納什均衡的搜索；

(4)采用兩個基于策略選擇概率的學習算法，在動態環境下，分布式地分別得到多用戶計算卸載隨機博弈和多無人機部署隨機博弈的純策略納什均衡；

(5)將步驟(4)中的兩種學習算法嵌套入一個對局式的異步更新框架，交替執行以上兩種學習算法以得到系統范圍計算成本最小化問題的解。

2.根據權利要求1所述無人機協助移動邊緣計算中的動態計算卸載和服務器部署方法，其特征在于：步驟(1)所述通信模型中，若用戶i選擇將計算任務卸載給無人機進行處理，即s_i0，s_i表示用戶i的計算卸載策略，那么用戶i的數據傳輸速率R_i(s,a)由如下公式計算：

其中，s和a分別表示所有用戶和所有無人機的策略配置；B表示無線信道的帶寬；p_i表示用戶i的傳輸功率；g_i,j表示從用戶i到無人機j的瞬時信道增益；σ₀表示背景噪聲功率；二進制變量l{·}用來判斷事件的真假，具體來說，如果用戶i選擇將計算任務卸載到無人機j，那么l{s_i＝j}＝1，否則l{s_i＝j}＝0；如果用戶i和用戶i′選擇同一個無人機進行計算卸載，那么l{s_i′＝s_i}＝1，否則l{s_i′＝s_i}＝0。

3.根據權利要求2所述無人機協助移動邊緣計算中的動態計算卸載和服務器部署方法，其特征在于：步驟(1)所述計算模型包括用戶計算成本和無人機計算成本，其中所述用戶計算成本包括用戶i的邊緣計算成本和本地計算成本由如下公式得到：

其中分別表示用戶i對時延和能耗的權重，表示用戶i邊緣計算能耗，表示用戶i本地計算能耗，表示用戶i的邊緣計算總時延，表示本地計算總時延；

所述無人機計算成本計算公式如下：

其中和分別表示無人機j對時延和能耗的權重，T_j(s,a)表示無人機j的總時延，E_j(s,a)表示無人機j的總能耗。

4.根據權利要求1或2或3所述無人機協助移動邊緣計算中的動態計算卸載和服務器部署方法，其特征在于：所述系統范圍計算成本最小化問題為

其中用戶i的計算成本Z_i(s,a)為：

表示無人機j每個CPU周期的能耗，表示計算任務在邊緣計算中所需要的CPU周期數。