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专利号: 2018109493233
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2025-09-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种异构网络联合计算卸载及资源分配方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:S1:建模用户计算任务特性;

S2:建模用户计算卸载决策变量及其限定条件;

S3:建模用户计算任务本地处理能耗及完成时间;

S4:建模用户计算任务卸载完成时间;

S5:建模用户计算任务卸载完成能耗;

S6:建模系统总能耗;

S7:建模用户计算任务完成时间及其限定条件;

S8:基于系统总能耗最小化,确定计算卸载及资源分配优化策略。

2.根据权利要求1所述的一种异构网络联合计算卸载及资源分配方法,其特征在于,所述步骤S1具体包括:假设每个用户在某一时刻产生一个可能需要卸载完成的计算任务,令dm表示执行用户m的计算任务所需要的输入数据大小;令cm表示用户m计算任务的计算负载;

令 表示用户m计算任务的最大时延容忍,1≤m≤M,其中,M为网络中用户总数。

3.根据权利要求2所述的一种异构网络联合计算卸载及资源分配方法,其特征在于,所述步骤S2具体包括:假设所有基站均部署一定数量的微云服务器,令BSn表示第n个基站,δm,n∈{0,1}表示用户m的计算任务是否卸载到BSn的微云完成计算的卸载决策变量,δm,n=1表示用户m的计算任务卸载到BSn的微云服务器完成计算,否则,δm,n=0;

假设每个用户的计算任务至多只能卸载到一个BS的微云服务器上完成计算,则δm,n应满足 令Sn为BSn上的微云服务器数目,则同时卸载到BSn的用户数目不能超过其微云服务器总数,即δm,n应满足 1≤n≤N,其中,N为网络中BS的总数。

4.根据权利要求3所述的一种异构网络联合计算卸载及资源分配方法,其特征在于,所述步骤S3具体包括:建模用户计算任务本地处理能耗 及完成时间 根据公式计算用户m的计算任务本地处理能耗,其中, 表示用户m本地处理计算任务消耗的电池功率,表示用户m本地处理计算任务的完成时间;根据公式 计算用户m本地处理计算任务的完成时间,其中, 为用户m的本地处理速率。

5.根据权利要求4所述的一种异构网络联合计算卸载及资源分配方法,其特征在于,所述步骤S4具体包括:建模用户计算任务卸载完成时间 根据公式 计算用户计算任务卸载完成时间,其中, 表示用户m卸载计算任务到BSn的微云服务器的无线链路传输时间, 表示用户m的计算任务在BSn的微云服务器的计算时间。

6.根据权利要求5所述的一种异构网络联合计算卸载及资源分配方法,其特征在于,建模用户m卸载计算任务到BSn的微云服务器的无线链路传输时间 为: 其中,Rm,n表示接入BSn的用户m的数据传输速率;根据公式 计算接入BSn的用户m的数据传输速率,其中,W表示子信道带宽,Pm,n表示接入BSn的用户m的传输功率,gm,n及σ2分别表示用户m与BSn之间的信道增益及噪声功率;

建模用户m的计算任务在BSn的微云服务器的计算时间 为: 其中,fn表示BSn的微云服务器的计算能力。

7.根据权利要求6所述的一种异构网络联合计算卸载及资源分配方法,其特征在于,所述步骤S5具体包括:建模用户计算任务卸载完成能耗 根据公式 计算用户计算任务卸载完成能耗,其中, 表示用户m卸载计算任务到BSn的微云服务器的传输能耗, 表示用户m的计算任务在BSn的微云服务器的计算能耗;根据公式 计算用户m卸载计算任务到BSn的微云服务器的传输能耗;根据公式 计算用户m的计算任务在BSn的微云服务器的计算能耗,其中, 表示BSn的微云服务器的数据计算功率消耗。

8.根据权利要求7所述的一种异构网络联合计算卸载及资源分配方法,其特征在于,所述步骤S6具体包括:建模系统总能耗E,所述系统总能耗为完成网络中所有用户计算任务所需的能量,即

9.根据权利要求8所述的一种异构网络联合计算卸载及资源分配方法,其特征在于,所述步骤S7具体包括:根据公式 计算用户m的计算任务完成时间,应满足

10.根据权利要求9所述的一种异构网络联合计算卸载及资源分配方法,其特征在于,所述步骤S7具体包括:综合考虑用户计算任务特性及计算卸载限定条件,基于系统总能耗最小化,确定计算卸载及资源分配优化策略,记