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专利号: 2023112617020
申请人: 电子科技大学中山学院
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:

1.一种无人机辅助边缘计算中概率性计算卸载的服务优化方法,其特征在于,包括:步骤S1,无人机接收若干终端发送的计算卸载服务请求;

步骤S2,基于第一成本参量确定各终端的计算卸载任务的第一成本,基于第二成本参量确定各终端的计算卸载任务的第二成本,基于所述计算卸载任务的第一成本以及第二成本确定各所述终端的期望总体成本;

所述第一成本参量包括终端的计算卸载任务处理所需的时间、计算卸载任务上传所需的能耗以及服务费用,所述第二成本参量包括终端的本地计算所需时间以及本地计算所需能耗;

步骤S3,构建无人机的期望收益函数,并对所述期望收益函数内的卸载概率进行优化计算,确定各终端的最优卸载概率,基于各终端的所述最优卸载概率确定所述无人机的最佳效率模型,所述最佳效率模型包括所述无人机预测的各终端的最优卸载概率以及最优服务费用;

步骤S4,所述无人机基于所述最优服务费用确定各终端的服务成本,将所述服务成本告知所有发送计算卸载服务请求的终端;

步骤S5,各终端根据服务成本选择是否将计算任务卸载至无人机,所述无人机接收各终端发送的计算任务数据,并平均分配运算资源处理各所述计算任务数据,并将处理结果传输到对应的终端。

2.根据权利要求1所述的无人机辅助边缘计算中概率性计算卸载的服务优化方法,其特征在于,所述步骤S2中,还包括按公式(1)计算终端的计算卸载任务处理所需的时间,    (1)

公式(1)中, 为终端 的计算卸载任务处理所需的时间, 为终端i的计算卸载任务的数据大小, 为终端i的数据上行传输速率, 为终端i完成计算卸载任务所需的CPU周期时间, 为无人机可分配的平均计算资源, ,其中,f为无人机的计算频率, 为终端i的卸载概率,i的值为大于等于1的整数,I为终端的总个数;

还包括按公式(2)计算所述终端的计算卸载任务上传所需的能耗,    (2)

公式(2)中, 为终端 的计算卸载任务上传所需的能耗, 为终端i的传输功率。

3.根据权利要求2所述的无人机辅助边缘计算中概率性计算卸载的服务优化方法,其特征在于,所述步骤S2中,基于第一成本参量按公式(3)计算各终端的计算卸载任务的第一成本,    (3)

公式(3)中, 为终端 的计算卸载任务的第一成本,π为终端 的服务费用,λ为时间权重系数,μ为能耗权重系数,η为服务费用权重系数。

4.根据权利要求3所述的无人机辅助边缘计算中概率性计算卸载的服务优化方法,其特征在于,所述步骤S2中,还包括按公式(4)计算所述终端的本地计算所需时间,    (4)

公式(4)中, 为终端 的本地计算所需时间, 为终端i的计算频率;

还包括按公式(5)计算所述终端的本地计算所需能耗,

    (5)

公式(5)中, 为终端 的本地计算所需能耗, 为终端i的有效开关电容系数。

5.根据权利要求4所述的无人机辅助边缘计算中概率性计算卸载的服务优化方法,其特征在于,所述步骤S2中,基于第二成本参量按公式(6)计算各终端的计算卸载任务的第二成本,    (6)

公式(6)中, 为终端 的计算卸载任务的第二成本。

6.根据权利要求5所述的无人机辅助边缘计算中概率性计算卸载的服务优化方法,其特征在于,所述步骤S2中,基于所述计算卸载任务的第一成本以及第二成本按公式(7)计算各所述终端的期望总体成本,    (7)

公式(7)中, 为终端i的期望总体成本, 为终端i的卸载概率。

7.根据权利要求6所述的无人机辅助边缘计算中概率性计算卸载的服务优化方法,其特征在于,所述步骤S3中,按公式(8)构建无人机的期望收益函数,    (8)

公式(8)中,V为无人机的期望收益函数。

8.根据权利要求7所述的无人机辅助边缘计算中概率性计算卸载的服务优化方法,其特征在于,所述步骤S3中,所述无人机对所述期望收益函数内的卸载概率进行优化计算,其中,所述无人机对卸载概率的优化计算过程包括基于本终端之外的其他终端的卸载先验概率确定本终端的最优卸载概率。

9.根据权利要求8所述的无人机辅助边缘计算中概率性计算卸载的服务优化方法,其特征在于,所述步骤S3中,所述无人机基于各终端的所述最优卸载概率确定所述无人机的最佳效率模型,其中,所述无人机将各终端的最优卸载概率数据带入无人机的期望收益函数中,得到基于中间变量构建的无人机的期望收益函数,确定所述无人机的期望收益函数的最优服务费用,基于所述最优卸载概率以及所述最优卸载概率对应的最优服务费用确定所述无人机的最佳效率模型。

10.根据权利要求1所述的无人机辅助边缘计算中概率性计算卸载的服务优化方法,其特征在于,所述步骤S4中,所述无人机基于所述最优服务费用确定各终端的服务成本,其中,所述无人机将所述最优服务费用分配到各终端,将各终端分配到的最优服务费用确定为所述无人机对各终端的服务成本。