利索能及
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专利号: 2019101816378
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-01-15
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于用户移动性的任务卸载及迁移的决策方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1、移动用户针对随机的连接时间与任务处理时间关系,确定移动边缘云系统的成本与收益;以最大化移动边缘云系统的收益为目标,建立收益系统模型;

步骤2、对所述收益模型采用多阶段随机规划方法;从而获得每个移动边缘云计算MEC的收益以及其对应的卸载任务量;

步骤3、采用上置信界算法使得学习时间T内最大化系统收益,从而获得系统收益最大的MEC。

2.根据权利要求1所述的一种基于用户移动性的任务卸载及迁移的决策方法,其特征在于,所述移动边缘云系统的成本包括通信成本、迁移成本、计算成本以及逗留成本;具体包括以下计算公式:其中, 表示移动用户与第j个MEC的通信成本; 表示移动用

户与第j个MEC的计算成本; 表示移动用户与第j个MEC的迁移成本;

表示移动用户与第j个MEC的逗留成本;Tict是移动用户与第i个MEC的连接时间,xi为移动用户计划卸载到第i个MEC的任务量;γi为移动用户传输到第i个MEC每单位时间传输数据成本,κj为第j个MEC与移动用户之间的每单位时间传输数据成本;Ticom(xi,Tict)是移动用户与第i个MEC的通信时间, 是移动用户与第j个MEC的通信时间;

Ticomp(xi,Tict)和 分别为第i个MEC和第j个MEC的计算时间;αi和βj分别为第i个和第j个MEC每单位时间计算成本;Tlcomp(xi)为用户本地计算时间,θ为移动用户设备每单位时间计算成本;δi为第i个MEC每单位时间数据迁移成本, 为迁移时间; 为单位逗留时间成本,Tiidle(xi,Tict)为产生逗留成本的时间。

3.根据权利要求2所述的一种基于用户移动性的任务卸载及迁移的决策方法,其特征在于,所述收益系统模型包括:

0≤xi≤W;

其中,Zi(xi,Tict)表示在Tict内,第i个MEC中xi对应的收益函数值;i=1,...,N;N表示MEC总数量;Ui,j(xi,Tict)表示通过将任务量xi卸载到第i个MEC上获得的效益函数;

表示在连接时间Tict内,移动用户将任务量xi卸载到第i个MEC上的能耗;Eth表示移动用户的能耗阈值;W为总任务量。

4.根据权利要求3所述的一种基于用户移动性的任务卸载及迁移的决策方法,其特征在于,所述效益函数Ui,j(xi,Tict)的计算公式包括:其中,ωi和εj分别是第i个MEC和第j个MEC的权重因子,Pi是第i个MEC的计算能力;Pj是第j个MEC的计算能力。

5.根据权利要求3所述的一种基于用户移动性的任务卸载及迁移的决策方法,其特征在于,在连接时间Tict内,移动用户将任务量xi卸载到第i个MEC上的能耗 的计算公式包括:为卸载任务xi本地计算产生的能耗, 为移动用户将卸载任务xi

上传至MEC所产生的能耗;

其中,ν表示有效开关电容;λ表示为任务周期因子;p为用户传输功率; 为第i个MEC的上行链路传输速率; 为第j个MEC的上行链路传输速率; 表示为任务量xi卸载到第i个MEC的传输时间。

6.根据权利要求1所述的一种基于用户移动性的任务卸载及迁移的决策方法,其特征在于,所述步骤2包括将步骤1中的收益系统模型采用多阶段随机规划方式表示为:其中,Zi(xi,Tict)表示在Tict内,第i个MEC中xi对应的收益函数值;xi为移动用户计划卸载到第i个MEC的任务量;Tict是移动用户与第i个MEC的连接时间; 表示在阶段s时对部分收益系统 求数学期望;Ωi,s表示在阶段s时第i个MEC与移动用户连接时间的场景集合; M为移动用户与第i个MEC的可能连接时间的数量;i=1,...,N;N表示MEC总数量;s=1,...,S;S表示W所划分的阶段数;xi,s表示在第s阶段时卸载到第i个MEC上的任务大小; 是在阶段s移动用户与第i个MEC的连接时间;

表示在阶段s的卸载任务xi,s的本地计算成本;Eth表示移动用户的能耗阈值;W为总任务量。

7.根据权利要求1所述的一种基于用户移动性的任务卸载及迁移的决策方法,其特征在于,所述步骤3包括将MEC总数量作为上置信界算法的臂,在每次学习中,从多个MEC中选择一个进行卸载并获得收益,从而计算出系统平均收益。

8.根据权利要求7所述的一种基于用户移动性的任务卸载及迁移的决策方法,其特征在于,所述系统平均收益的计算公式包括:其中,T表示学习周期;at表示第t次学习时移动用户选择卸载的MEC;Z(t,at)表示当在第t次学习时,移动用户选择第at个MEC时获得的收益值。