[發(fā)明專利]一種基于移動(dòng)邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算速率確定方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110870619.8
• 申請(qǐng)日: 2021-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN113556764B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙明雄;楊昭杰;王子睿;肖一鳴;張榕倩;張賢琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W24/02
• 分類號(hào): H04W24/02;H04W28/06;H04W72/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王愛濤

本發(fā)明涉及一種基于移動(dòng)邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算速率確定方法及系統(tǒng)。該方法包括獲取網(wǎng)絡(luò)的基本配置以及迭代參數(shù)；以移動(dòng)邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的計(jì)算速率最大為目標(biāo)函數(shù)，以移動(dòng)邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的限制的最長(zhǎng)執(zhí)行時(shí)間、移動(dòng)邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總計(jì)算資源以及最大發(fā)射功率為約束條件，構(gòu)建計(jì)算速率最大化系統(tǒng)優(yōu)化模型；利用輔助變量的初始值將計(jì)算速率最大化系統(tǒng)優(yōu)化模型由非光滑轉(zhuǎn)為光滑形式；采用塊坐標(biāo)下降算法對(duì)轉(zhuǎn)變后的計(jì)算速率最大化系統(tǒng)優(yōu)化模型進(jìn)行迭代，直至迭代論次到達(dá)最大迭代輪次，確定用戶節(jié)點(diǎn)不同計(jì)算任務(wù)的傳輸速率、計(jì)算資源分配和子載波分配策略；根據(jù)上述策略確定計(jì)算速率。本發(fā)明能夠有效提高網(wǎng)絡(luò)的總計(jì)算速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于移動(dòng)邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算速率確定方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代智能設(shè)備的爆發(fā)式增長(zhǎng)，涌現(xiàn)出大量計(jì)算負(fù)載高、時(shí)延要求小的應(yīng)用(如實(shí)時(shí)在線網(wǎng)絡(luò)游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù))。但由于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的能量和計(jì)算能力有限，他們并不能完全支持高計(jì)算負(fù)載和延遲敏感的服務(wù)。

為了擺脫這種困境，一種稱為移動(dòng)邊緣計(jì)算(MEC)的新型計(jì)算范例技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，成為當(dāng)今情況下一種很有前途的技術(shù)，它將云計(jì)算和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，將密集型計(jì)算任務(wù)遷移到附近的網(wǎng)絡(luò)邊緣服務(wù)器，減緩網(wǎng)絡(luò)的帶寬壓力。但同時(shí)，在用戶設(shè)備的運(yùn)行過程中，計(jì)算速率是影響用戶體驗(yàn)的關(guān)鍵性因素，越快的計(jì)算速率為越小的延遲。目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)此問題設(shè)計(jì)多種最大化計(jì)算速率策略，計(jì)算速率具體考慮各用戶節(jié)點(diǎn)不同計(jì)算任務(wù)的傳輸速率、計(jì)算資源分配和子載波分配策略。

現(xiàn)有技術(shù)中采用等功率分配(EPA)方法確定計(jì)算速率，但是網(wǎng)絡(luò)的總計(jì)算速度還有待提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于移動(dòng)邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算速率確定方法及系統(tǒng)，能夠有效提高網(wǎng)絡(luò)的總計(jì)算速度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種基于移動(dòng)邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算速率確定方法，包括：

獲取網(wǎng)絡(luò)的基本配置以及迭代參數(shù)；所述基本配置包括：用戶節(jié)點(diǎn)的計(jì)算資源和計(jì)算能力、移動(dòng)邊緣服務(wù)器的計(jì)算資源和計(jì)算能力以及網(wǎng)絡(luò)內(nèi)子載波集合；所述迭代參數(shù)包括：當(dāng)前迭代輪次、最大迭代輪次以及輔助變量的初始值；

以移動(dòng)邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的計(jì)算速率最大為目標(biāo)函數(shù)，以移動(dòng)邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的限制的最長(zhǎng)執(zhí)行時(shí)間、移動(dòng)邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總計(jì)算資源以及最大發(fā)射功率為約束條件，構(gòu)建計(jì)算速率最大化系統(tǒng)優(yōu)化模型；

利用輔助變量的初始值將計(jì)算速率最大化系統(tǒng)優(yōu)化模型由非光滑轉(zhuǎn)為光滑形式，確定轉(zhuǎn)變后的計(jì)算速率最大化系統(tǒng)優(yōu)化模型；

采用塊坐標(biāo)下降算法對(duì)轉(zhuǎn)變后的計(jì)算速率最大化系統(tǒng)優(yōu)化模型進(jìn)行迭代，直至迭代論次到達(dá)最大迭代輪次，確定用戶節(jié)點(diǎn)不同計(jì)算任務(wù)的傳輸速率、計(jì)算資源分配和子載波分配策略；

根據(jù)用戶節(jié)點(diǎn)不同計(jì)算任務(wù)的傳輸速率、計(jì)算資源分配和子載波分配策略確定計(jì)算速率。

可選地，所述以移動(dòng)邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的計(jì)算速率最大為目標(biāo)函數(shù)，以移動(dòng)邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的限制的最長(zhǎng)執(zhí)行時(shí)間、移動(dòng)邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總計(jì)算資源以及最大發(fā)射功率為約束條件，構(gòu)建計(jì)算速率最大化系統(tǒng)優(yōu)化模型，具體包括：