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专利号: 2023100279771
申请人: 江南大学
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:2025-12-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种车联网用户计算任务调度方法,其特征在于,包括:

当普通性能路侧单元RSU接收到独立车辆的计算任务时,对其进行成本核算,所述成本核算包括:分别计算任务在本地、RSU和RSU对应的高性能路侧单元RSU‑max的执行成本,所述RSU‑max覆盖多个RSU,所述执行成本包括任务执行时延和任务执行能耗,并在本地任务执行成本中增加了博弈成本;

根据成本核算结果确定独立车辆计算任务的调度策略,所述独立车辆计算任务的调度策略包括:当计算任务在RSU的执行成本最低时,利用RSU执行计算任务得到任务结果,并通过RSU传输至用户本地,当计算任务在RSU的执行成本不是最低时,判断计算量是否超出阈值,若超出,则将任务卸载至RSU‑max执行,并将得到的任务结果返回至用户本地,否则,则直接返回用户本地执行得到任务结果。

2.根据权利要求1所述的车联网用户计算任务调度方法,其特征在于,当普通性能路侧单元RSU接收到车辆队列的计算任务集合时,对计算任务两两组成一对,按顺序对每一对计算任务中的两个计算任务同时进行所述成本核算;

根据成本核算结果确定车辆队列计算任务的调度策略,所述车辆队列计算任务的调度策略包括:当计算任务在RSU的执行成本最低时,利用RSU执行计算任务得到任务结果,当计算任务在RSU的执行成本不是最低时,判断计算量是否超出阈值,若超出,则将任务卸载至RSU‑max执行,并将得到的任务结果返回至RSU,否则,则直接返回用户本地执行得到任务结果,最后,将RSU中的任务结果并行发送至用户本地。

3.根据权利要求2所述的车联网用户计算任务调度方法,其特征在于,若利用RSU执行计算任务得到任务结果后,车辆已驶出该RSU的覆盖范围,则将所述任务结果由该RSU对应的RSU‑max返回至用户本地。

4.根据权利要求2所述的车联网用户计算任务调度方法,其特征在于,所述车辆队列计算任务的任务结果通过RSU并行发送至用户本地包括:根据遗传算法对RSU中的任务结果进行带宽分配;根据带宽分配结果将任务结果传输至各个成员车辆,每个成员车辆将任务结果的共享部分传输至领导车辆。

5.根据权利要求1所述的车联网用户计算任务调度方法,其特征在于,所述独立车辆计算任务的任务结果通过RSU传输至用户本地包括:设置初始时刻,每经过一个单位时间片长度,则将RSU当前传输队列中所有任务结果的优先级加一,并对当前传输队列中所有任务结果按照优先级排序,优先传输优先级最高的任务结果,所述优先级根据任务结果的剩余传输时间,即其对应独立车辆行驶出当前RSU的剩余时间判断,剩余时间越短,则该任务结果的优先级越高;

当RSU执行某一独立车辆的计算任务得到任务结果后,将其加入RSU的传输队列。

6.根据权利要求1所述的车联网用户计算任务调度方法,其特征在于,所述分别计算任务在本地、RSU和高性能路侧单元RSU‑max的执行成本,其公式表示为:其中,和分别代表任务i在本地、RSU和RSU‑max执行的成本,和分别代表任务i在车辆本地、RSU和RSU‑max的执行时间,和分别是任务i在车辆本地、RSU和RSU‑max的执行能耗,Wgame是博弈常数,Wmax是RSU‑max执行一次计算任务的维护成本系数,Wmid是RSU执行一次计算任务的维护成本系数,α是时间偏好系数,β是能耗偏好系数。

7.根据权利要求6所述的车联网用户计算任务调度方法,其特征在于,当进行独立车辆的成本核算时,所述任务i在车辆本地、RSU和RSU‑max的执行时间的计算公式为:其中,ti1、ti2、ti3分别为任务i在车辆本地、RSU和RSU‑max的计算时间,Ci是任务i的计算量,l是CPU处理1字节数据的周期数,fi1、fi2、fi3分别为车辆本地、RSU和RSU‑max分配给任务i的计算资源,为任务i在计算前的等待时间,ti,x为任务结果在RSU到用户间的传输时间,ti ,j为任务i结果在RSU‑max到用户间的传输时间,Si ,x为RSU对任务结果数据的传输速率,Si,j为RSU‑max对任务结果数据的传输速率,Di为任务结果数据量大小,Bi,x为RSU为任务i分配的带宽,SNRi,x是用户车辆和RSU的信噪比,Pi是RSU的发射功率,Hi是RSU和用户车辆间的信道增益,δ是外界信号干扰,N是噪声频谱密度,Bi ,j为RSU‑max为任务i分配的带宽,SNRi,j是用户车辆和RSU‑max的信噪比,Pj是RSU‑max的发射功率,Hj是RSU‑max和用户车辆间的信道增益;

当进行独立车辆的成本核算时,任务i在车辆本地、RSU和RSU‑max的执行能耗的计算公式为:

其中,θ是传输数据的能耗系数,ηlo、ηr、ηmax分别是部署在车辆本地、RSU和RSU‑max的CPU的每个CPU周期的能耗系数。

8.根据权利要求7所述的车联网用户计算任务调度方法,其特征在于,当进行车辆队列的成本核算时,所述任务i在车辆本地、RSU和RSU‑max的执行时间的计算公式为:ti,j=Di/Si,j

其中,ti ,j为任务结果在RSU‑max和RSU之间的传输时间,Si ,j为RSU‑max和RSU间的传输速率,Bi ,j为RSU‑max为任务i分配的带宽,SNRi ,j是RSU和RSU‑max的信噪比,Pj是RSU‑max的发射功率,Hj是RSU‑max和RSU间的信道增益;

当进行车辆队列的成本核算时,任务i在车辆本地、RSU和RSU‑max的执行能耗的计算公式为:

9.一种车联网用户计算任务调度装置,其特征在于,用于实现如权利要求1‑8任一项所述的车联网用户计算任务调度方法。

10.一种边缘服务网络,其特征在于,包括:

多个普通性能路侧单元RSU,每个普通性能路侧单元包括如权利要求9所述的车联网用户计算任务调度装置;

多个高性能路侧单元RSU‑max,每个高性能路侧单元与多个普通性能路侧单元RSU连接。