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专利号: 2019112069316
申请人: 长沙理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2025-12-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于有限MEC资源的任务卸载方法,其特征在于,包括:

以卸载的计算任务数量最大化为目标函数,建立MEC计算场景中的MEC计算任务部分卸载模型;在所述MEC计算场景中,一台用户设备对应一个计算任务;

解所述MEC计算任务部分卸载模型,得到满足所述目标函数的N台所述用户设备以及与N台所述用户设备中各所述用户设备对应的最优MEC计算资源;

向N台所述用户设备中的各所述用户设备分配对应的最优MEC计算资源。

2.根据权利要求1所述的任务卸载方法,其特征在于,所述以卸载的计算任务数量最大化为目标函数,建立MEC计算任务部分卸载模型,具体包括:以下述公式为所述目标函数:

以下述公式为所述MEC计算任务部分卸载模型的约束条件:

其中,N为所述卸载的计算任务数量,fil为第i台用户设备的本地计算频率,fic为所述第i台用户设备卸载到MEC服务器的计算频率,pi为所述第i台用户设备的传输功率,λi为所述第i台用户设备的本地任务卸载后剩余的任务数据量比率,fc,max为所述MEC服务器的最大计算频率, 为所述MEC计算场景中的用户设备集合,Fi为所述第i台用户设备的计算任务占用的CPU时钟周期数量,τi为所述第i台用户设备的计算任务的最大延时,k为能量效率系数,Di为所述第i台用户设备的计算任务的输入数据大小,B为传输带宽,hi为所述第i台用户设备的传输信道增益,N0为高斯白噪声功率,Ei为所述第i台用户设备的总剩余能量,pi,max为所述第i台用户设备的最大传输功率, 为所述第i台用户设备的最大本地计算频率。

3.根据权利要求2所述的任务卸载方法,其特征在于,所述解所述MEC计算任务部分卸载模型,得到满足所述目标函数的N台所述用户设备以及与N台所述用户设备中各所述用户设备对应的最优MEC计算资源,具体包括:将所述MEC计算任务部分卸载模型拆分为各所述用户设备的子问题;

确定各所述子问题的松弛问题;

以块坐标下降法求解各所述子问题的松弛问题,得到各所述用户设备的最优MEC计算资源;

在各所述最优MEC计算资源中挑选满足所述目标函数的N台所述用户设备,并确定与N台所述用户设备中各所述用户设备对应的最优MEC计算资源。

4.根据权利要求3所述的任务卸载方法,其特征在于,所述将所述MEC计算任务部分卸载模型拆分为各所述用户设备的子问题,具体为:将所述MEC计算任务部分卸载模型拆分为各所述用户设备的计算任务卸载到所述MEC服务器的计算频率最小化的子问题;

相应的,确定各所述子问题的松弛问题,具体包括:

以下述公式为所述第i台用户设备的子问题目标函数:

以下述公式为所述第i台用户设备的子问题约束条件:

5.根据权利要求3所述的任务卸载方法,其特征在于,所述以块坐标下降法求解各所述子问题的松弛问题,得到各所述用户设备的最优MEC计算资源,具体包括:将一个所述子问题拆分为求解一台所述用户设备的最优本地计算频率的第一子问题、求解一台所述用户设备的最优本地任务卸载后剩余的比率的第二子问题和求解一台所述用户设备的最优传输功率的第三子问题;

解所述第一子问题得到所述用户设备的最优本地计算频率,解所述第二子问题得到所述用户设备的最优本地任务卸载后剩余的比率,解所述第三子问题得到所述用户设备的最优传输功率;

根据所述用户设备的最优本地计算频率、最优本地任务卸载后剩余的比率和最优传输功率计算得到所述用户设备的最优MEC计算资源。

6.根据权利要求3所述的任务卸载方法,其特征在于,所述在各所述最优MEC计算资源中挑选满足所述目标函数的N台所述用户设备,并确定与N台所述用户设备中各所述用户设备对应的最优MEC计算资源,具体为:将各所述用户设备的最优MEC计算资源按从小到大进行排序,根据排序结果选择在不超出MEC服务器的最大计算资源的前提下所述最优MEC计算资源小的前N台所述用户设备,并确定与前N台所述用户设备中的各所述用户设备对应的最优MEC计算资源。

7.根据权利要求3所述的任务卸载方法,其特征在于,所述在各所述最优MEC计算资源中挑选满足所述目标函数的N台所述用户设备,并确定与N台所述用户设备中各所述用户设备对应的最优MEC计算资源,具体为:选择所述最优MEC计算资源之和距MEC服务器的最大计算资源差值最小的N台所述用户设备,并确定与N台所述用户设备中的各所述用户设备对应的最优MEC计算资源。

8.一种基于有限MEC资源的任务卸载装置,其特征在于,包括:

建模单元,用于以卸载的计算任务数量最大化为目标函数,建立MEC计算场景中的MEC计算任务部分卸载模型;在所述MEC计算场景中,一台用户设备对应一个计算任务;

求解单元,用于解所述MEC计算任务部分卸载模型,得到满足所述目标函数的N台所述用户设备以及与N台所述用户设备中各所述用户设备对应的最优MEC计算资源;

分配单元,用于向N台所述用户设备中的各所述用户设备分配对应的最优MEC计算资源。

9.一种基于有限MEC资源的任务卸载设备,其特征在于,包括:

存储器,用于存储指令,所述指令包括权利要求1至7任意一项所述基于有限MEC资源的任务卸载方法的步骤;

处理器,用于执行所述指令。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任意一项所述基于有限MEC资源的任务卸载方法的步骤。