[發(fā)明專利]一種基于博弈論的多邊協(xié)同部分計(jì)算任務(wù)卸載方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310514104.3
• 申請(qǐng)日: 2023-05-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116506897A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒洋;孫慶慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W28/08
• 分類號(hào): H04W28/08;H04W28/084;H04W28/086;H04L67/10
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• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于博弈論的多邊協(xié)同部分計(jì)算任務(wù)卸載方法，其特征在于，包括：

S1：構(gòu)建基于多邊協(xié)同的部分計(jì)算任務(wù)卸載框架，根據(jù)計(jì)算任務(wù)之間的依賴關(guān)系構(gòu)建計(jì)算任務(wù)模型；

S2：根據(jù)步驟S1構(gòu)建任務(wù)完成時(shí)延能耗加權(quán)和模型，得到任務(wù)完成時(shí)延能耗加權(quán)和最小化目標(biāo)函數(shù)；

S3：對(duì)服務(wù)器端計(jì)算資源進(jìn)行定價(jià)，并將Stackelberg博弈模型引入到多邊協(xié)同計(jì)算任務(wù)卸載框架中；

S4：根據(jù)步驟S2、S3進(jìn)行改寫(xiě)終端設(shè)備的目標(biāo)函數(shù)和構(gòu)建服務(wù)器端的目標(biāo)函數(shù)；

S5：使用逆向歸納法求解終端設(shè)備的目標(biāo)函數(shù)和服務(wù)器端的目標(biāo)函數(shù)，使得終端設(shè)備的目標(biāo)函數(shù)值最小，服務(wù)器端目標(biāo)函數(shù)值最大。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于博弈論的多邊協(xié)同部分計(jì)算任務(wù)卸載方法，其特征在于，步驟S1具體包括：

S11：多邊協(xié)同的部分計(jì)算任務(wù)卸載框架包含多個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)，可以表示為S＝{1,2,...,p,...S}，邊緣節(jié)點(diǎn)之間可以互相協(xié)同處理計(jì)算任務(wù)；

S12：該模型中具有N個(gè)終端設(shè)備，分布在各個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)，每個(gè)終端設(shè)備上有M個(gè)具有依賴關(guān)系的任務(wù)；

S13：將計(jì)算任務(wù)建模為DAG?G_n＝(V_n，E_n)，其中V_n＝{v_n,i|n∈[1,N],i∈[1,M]}表示終端設(shè)備n要卸載的任務(wù)集合，表示終端設(shè)備n的各任務(wù)之間的依賴關(guān)系集合，表示任務(wù)j依賴于任務(wù)i，表示任務(wù)j不依賴于任務(wù)i。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于博弈論的多邊協(xié)同部分計(jì)算任務(wù)卸載方法，其特征在于，步驟S2具體包括：

S21：終端設(shè)備上計(jì)算任務(wù)的完成時(shí)延為：T＝T_comm+T_comp，其中：T_comm為任務(wù)的傳輸時(shí)延，T_comp為任務(wù)的計(jì)算時(shí)延。

S22：終端設(shè)備上計(jì)算任務(wù)的能耗為：E＝E_comm+E_comp，其中：E_comm為任務(wù)的傳輸能耗，E_comp為任務(wù)的計(jì)算能耗。

S23：終端設(shè)備的目標(biāo)函數(shù)為：f＝μ₁×T_nor+(1-μ₁)×E_nor，其中：μ₁為權(quán)重因子，T_nor為歸一化之后的時(shí)延值，E_nor為歸一化之后的能耗值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于博弈論的多邊協(xié)同部分計(jì)算任務(wù)卸載方法，其特征在于，步驟S3具體包括：

S31：把終端設(shè)備和服務(wù)器之間的博弈看作一個(gè)單一追隨者和多個(gè)領(lǐng)導(dǎo)者的Stackelberg博弈模型。

S32：服務(wù)器端作為領(lǐng)導(dǎo)者給出它的計(jì)算資源價(jià)格，使用向量P＝{p₁,p₂,…,p_m}表示服務(wù)器對(duì)智能終端設(shè)備的資源定價(jià)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于博弈論的多邊協(xié)同部分計(jì)算任務(wù)卸載方法，其特征在于，步驟S4具體包括：

S41：對(duì)于終端設(shè)備，如果將其產(chǎn)生的計(jì)算任務(wù)卸載到近端邊緣服務(wù)器或云服務(wù)器上進(jìn)行計(jì)算處理，則需要額外花費(fèi)其在近端邊緣服務(wù)器和云服務(wù)器計(jì)算任務(wù)的成本代價(jià)；

S42：根據(jù)步驟S23和S41可將終端設(shè)備的目標(biāo)函數(shù)改寫(xiě)為：minU＝μ₂×(μ₁×T_nor+(1-μ₁)×E_nor)+(1-μ₂)×cost，其中：cost為終端設(shè)備的額外代價(jià)；μ₂表示時(shí)延能耗加權(quán)和與終端額外花費(fèi)之間的權(quán)重因子。

S43：服務(wù)器端的目標(biāo)函數(shù)可以表示為：其中：y_n＝1表示將任務(wù)在本地邊緣服務(wù)器上進(jìn)行計(jì)算，y_n＝0表示將任務(wù)卸載到其他服務(wù)器上進(jìn)行計(jì)算；β_n表示終端設(shè)備n的計(jì)算數(shù)據(jù)量大小；w_n,m＝1表示任務(wù)在服務(wù)器上進(jìn)行計(jì)算，w_n,m＝0表示任務(wù)不在服務(wù)器上進(jìn)行計(jì)算。