[發(fā)明專利]一種基于有向無環(huán)圖的卸載決策的協(xié)同邊緣計算方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110811460.2
• 申請日: 2021-07-16
• 公開（公告）號: CN113515324A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王光前;劉義
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06F9/445
• 分類號: G06F9/445;G06F9/50
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 陳志明;郝傳鑫

1.一種基于有向無環(huán)圖的卸載決策的協(xié)同邊緣計算方法，其特征在于，包括：

S1、本地服務(wù)器響應(yīng)用戶端的任務(wù)卸載請求，根據(jù)所述任務(wù)卸載請求將要卸載的任務(wù)劃分為多個任務(wù)組件；

S2、所述本地服務(wù)器在其通信范圍內(nèi)的各邊緣服務(wù)器中選擇一個作為請求服務(wù)器，將請求服務(wù)器通信范圍內(nèi)的其他邊緣服務(wù)器作為協(xié)同服務(wù)器；

S3、確定一條任務(wù)卸載路徑，所述卸載路徑為本地服務(wù)器、請求服務(wù)器、協(xié)同服務(wù)器與所述任務(wù)組件之間的一個映射關(guān)系的集合；

S4、計算任務(wù)卸載路徑的總時延和總能耗；

S5、確認(rèn)是否存在新的卸載路徑，是的話返回步驟S3；

S6、選取總時延和總能耗的加權(quán)和為最小值的任務(wù)卸載路徑作為響應(yīng)用戶端任務(wù)卸載請求的卸載決策。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于有向無環(huán)圖的卸載決策的協(xié)同邊緣計算方法，其特征在于：所述本地服務(wù)器根據(jù)任務(wù)組件內(nèi)部的耦合性將要卸載的任務(wù)劃分為多個任務(wù)組件。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于有向無環(huán)圖的卸載決策的協(xié)同邊緣計算方法，其特征在于：

根據(jù)總時延和總能耗構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，根據(jù)任務(wù)組件的處理時延和傳輸時延構(gòu)建約束條件，根據(jù)所述目標(biāo)函數(shù)和所述約束條件設(shè)計優(yōu)化函數(shù)；

求解所述優(yōu)化函數(shù)的最優(yōu)解，得到所述總時延和總能耗的加權(quán)和為最小值的任務(wù)卸載路徑。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于有向無環(huán)圖的卸載決策的協(xié)同邊緣計算方法，其特征在于，根據(jù)總時延和總能耗的加權(quán)和為最小值的目標(biāo)構(gòu)建優(yōu)化函數(shù)，其中，所述優(yōu)化函數(shù)為：

P1:

s.t.a∈{0,1,2}

0≤η^e，η^coe≤1

β_e,β_t≥0

式中，t^total表示完成所述任務(wù)所需的總時延，e^total表示完成所述任務(wù)所需的總能耗，β_t為時延系數(shù)，β_e為能耗系數(shù)，η^e為請求服務(wù)器提供的計算比例，η^coe協(xié)同服務(wù)器提供的計算比例，R_max表示任務(wù)組件從本地服務(wù)器卸載至邊緣服務(wù)器的最大傳輸速率，D_i表示任務(wù)組件i的大小，t^u表示任務(wù)組件從本地服務(wù)器卸載至邊緣服務(wù)器的產(chǎn)生的傳輸時延，t^local表示任務(wù)組件在本地服務(wù)器的處理時延，f_max表示本地服務(wù)器的cpu頻率，L_i表示完成任務(wù)組件i所需要的cpu周期總數(shù)，a為任務(wù)組件的卸載動作，卸載動作只有三種情況，a＝0表示任務(wù)組件在本地服務(wù)器上處理，a＝1表示任務(wù)組件在請求服務(wù)器上處理，a＝2表示任務(wù)組件在協(xié)同服務(wù)器上處理，Φ＝{φ₁,φ₂,...,φ_ξ}表示任務(wù)卸載路徑的集合，其中φ表示集合中的一條任務(wù)卸載路徑。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于有向無環(huán)圖的卸載決策的協(xié)同邊緣計算方法，其特征在于：基于啟發(fā)式搜索算法求解所述優(yōu)化函數(shù)的最優(yōu)解。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于有向無環(huán)圖的卸載決策的協(xié)同邊緣計算方法，其特征在于：所述本地服務(wù)器在其通信范圍內(nèi)的各邊緣服務(wù)器中選取距離最近的邊緣服務(wù)器作為請求服務(wù)器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于有向無環(huán)圖的卸載決策的協(xié)同邊緣計算方法，其特征在于：所述本地服務(wù)器在其通信范圍內(nèi)的各邊緣服務(wù)器中選取所能提供的計算能力最大的邊緣服務(wù)器作為請求服務(wù)器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于有向無環(huán)圖的卸載決策的協(xié)同邊緣計算方法，其特征在于：所述本地服務(wù)器根據(jù)邊緣服務(wù)器到本地服務(wù)器的距離以及邊緣服務(wù)器的計算能力確定請求服務(wù)器。