[發(fā)明專利]基于移動(dòng)邊緣計(jì)算的資源分配優(yōu)化方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210110846.5
• 申請(qǐng)日: 2022-01-29
• 公開（公告）號(hào): CN114449529A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李泓澍;滕少華;杜翠鳳;龍曉瓊;黎堅(jiān)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué);廣州杰賽科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H04W16/10
• 分類號(hào): H04W16/10;H04W72/04;H04W72/12
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 呂金金

1.一種基于移動(dòng)邊緣計(jì)算的資源分配優(yōu)化方法，其特征在于，包括：

構(gòu)建基于移動(dòng)邊緣計(jì)算的系統(tǒng)模型，所述系統(tǒng)模型包括至少一個(gè)邊緣服務(wù)器和至少一個(gè)基站，所述邊緣服務(wù)器與所述基站為其覆蓋范圍內(nèi)的所有用戶終端提供計(jì)算與通信服務(wù)；

基于所述系統(tǒng)模型，計(jì)算任務(wù)在無線側(cè)的傳輸時(shí)延以及任務(wù)在本地執(zhí)行的本地時(shí)延；

根據(jù)所述傳輸時(shí)延以及所述用戶終端的停留概率、當(dāng)前停留時(shí)間，計(jì)算任務(wù)卸載到邊緣服務(wù)器的卸載時(shí)延；

根據(jù)所述傳輸時(shí)延、所述本地時(shí)延以及所述卸載時(shí)延，建立所述系統(tǒng)模型的總能耗最小化的優(yōu)化目標(biāo)以及約束條件；

根據(jù)所述約束條件計(jì)算所述優(yōu)化目標(biāo)的最優(yōu)解，得到所述系統(tǒng)模型最優(yōu)的資源分配策略。

2.如權(quán)利要求1所述的基于移動(dòng)邊緣計(jì)算的資源分配優(yōu)化方法，其特征在于，每一所述用戶終端產(chǎn)生的任務(wù)用三元組表示，其中，D_i表示任務(wù)大小，C_i表示任務(wù)所需要的計(jì)算資源，tmax_i表示任務(wù)最大的容忍時(shí)延；

采用0-1變量a_ij表示任務(wù)執(zhí)行的方式，即：

其中，表示任務(wù)i只能選擇系統(tǒng)中候選邊緣服務(wù)器集合Br卸載或者選擇本地卸載；集合V＝{1,2,…,v}表示邊緣服務(wù)器與基站覆蓋范圍內(nèi)的所有用戶終端；集合A＝{1，2，…,m}表示整個(gè)系統(tǒng)的所有邊緣服務(wù)器。

3.如權(quán)利要求1或2所述的基于移動(dòng)邊緣計(jì)算的資源分配優(yōu)化方法，其特征在于，所述基于所述系統(tǒng)模型，計(jì)算任務(wù)在無線側(cè)的傳輸時(shí)延以及任務(wù)在本地執(zhí)行的本地時(shí)延，具體包括：

獲取所述系統(tǒng)模型中上傳鏈路信道的帶寬B、高斯白噪音功率N₀、所述用戶終端的發(fā)射功率G、上傳鏈路的信道衰落因子h以及所述用戶終端傳輸任務(wù)起始到結(jié)束的平均距離

根據(jù)所述信道衰落因子h、所述平均距離以及公式計(jì)算得到信道增益參數(shù)H_i；

根據(jù)所述帶寬B、所述高斯白噪音功率N₀、所述發(fā)射功率G、所述信道增益參數(shù)H_i以及公式計(jì)算得到任務(wù)的平均數(shù)據(jù)傳輸速率r_i；

根據(jù)任務(wù)大小D_i、所述平均數(shù)據(jù)傳輸速率r_i以及公式計(jì)算得到任務(wù)在無線側(cè)的傳輸時(shí)延

根據(jù)任務(wù)所需要的計(jì)算資源C_i、所述用戶終端的處理能力fⁱ以及公式計(jì)算得到任務(wù)在本地執(zhí)行的本地時(shí)延

4.如權(quán)利要求1所述的基于移動(dòng)邊緣計(jì)算的資源分配優(yōu)化方法，其特征在于，所述根據(jù)所述傳輸時(shí)延以及所述用戶終端的停留概率、當(dāng)前停留時(shí)間，計(jì)算任務(wù)卸載到邊緣服務(wù)器的卸載時(shí)延，具體包括：

采用正態(tài)分布概率密度函數(shù)f(x)表示所述用戶終端在某個(gè)區(qū)域停留時(shí)間的偏好，即其中，μ_c表示平均值，δ_c表示方差；

根據(jù)所述正態(tài)分布概率密度函數(shù)f(x)得到所述用戶終端某一時(shí)刻在某個(gè)區(qū)域的停留概率其中，x₁為x₂的上一個(gè)時(shí)刻；

根據(jù)所述用戶終端當(dāng)前的移動(dòng)速度v_i、所述用戶終端在某個(gè)邊緣服務(wù)器覆蓋的范圍所在的位置到走出該覆蓋位置的距離l以及公式T_i^s＝l/v_i，計(jì)算得到所述用戶終端在該位置的當(dāng)前停留時(shí)間T_i^s；

根據(jù)所述停留概率以及所述當(dāng)前停留時(shí)間T_i^s，計(jì)算得到所述用戶終端分配計(jì)算資源的加權(quán)因子；

根據(jù)所述傳輸時(shí)延、所述加權(quán)因子以及公式計(jì)算得到任務(wù)卸載到邊緣服務(wù)器的卸載時(shí)延其中，表示任務(wù)在無線側(cè)的傳輸時(shí)延，C_i表示任務(wù)所需要的計(jì)算資源，ε_ir表示加權(quán)因子，Br表示系統(tǒng)中候選邊緣服務(wù)器集合，f^MEC表示邊緣服務(wù)器的計(jì)算資源。