1.一种车载边缘计算网络中能效优化的计算卸载方法,其特征在于,所述方法包括:计算本地计算的能效成本EEC;
计算移动边缘计算的能效成本EEC;
基于所述本地计算的能效成本和所述移动边缘计算的能效成本确定最优卸载决策;
基于所述最优卸载决策确定车辆的最优CPU频率和最优发射功率;
基于所述车辆的最优CPU频率和最优发射功率确定车辆的最优传输时间。
2.根据权利要求1所述的车载边缘计算网络中能效优化的计算卸载方法,其特征在于,所述计算本地计算的能效成本EEC具体包括:计算本地计算延时;
基于所述本地计算延时确定本地计算能耗;
基于所述本地计算能耗确定本地计算的能效成本EEC。
3.根据权利要求2所述的车载边缘计算网络中能效优化的计算卸载方法,其特征在于,所述计算本地计算延时具体采用以下公式:其中, 表示车辆n的计算速度,Ln表示任务Rn的数据大小,Cn表示任务Rn的计算复杂度;
所述基于所述本地计算延时确定本地计算能耗具体采用以下公式:其中,k表示有效开关电容系数, 表示本地计算延时, 表示车辆n的计算速度,Ln表示任务Rn的数据大小,Cn表示任务Rn的计算复杂度;
基于所述本地计算能耗确定本地计算的能效成本EEC具体采用以下公式:其中, 分别表示时延和能耗的权重因子, 表示本地计算能耗。
4.根据权利要求1所述的车载边缘计算网络中能效优化的计算卸载方法,其特征在于,所述计算移动边缘计算的能效成本EEC具体包括:计算车辆n到基站BS的距离;
基于所述距离确定车辆n与基站之间的信道增益;
基于所述信道增益确定车辆n到基站的实时传输速率;
基于所述实时传输速率确定任务传输时延;
计算MEC服务器的计算时延;
基于所述任务传输时延和所述MEC服务器的计算时延确定移动边缘计算的总时延;
计算移动边缘计算的能耗;
基于所述移动边缘计算的能耗和所述移动边缘计算的总时延确定移动边缘计算的能效成本EEC。
5.根据权利要求4所述的车载边缘计算网络中能效优化的计算卸载方法,其特征在于,所述计算车辆n到基站BS的距离具体采用以下公式:其中,H表示基站的天线高度,D表示基站到道路的垂直距离,xn表示车辆n在道路上的初始位置,vn表示车辆n的行驶速度;
基于所述距离确定车辆n与基站之间的信道增益具体采用以下公式:其中,β0表示参考距离d0=1m处的增益,θ表示V2I链路的路径损耗因子;
基于所述信道增益确定车辆n到基站的实时传输速率具体采用以下公式:其中,W表示信道带宽,pn>0表示车辆n的发射功率,ρ0=β0/σ2,σ2表示BS接收机的噪声功率,Gn(t)表示车辆n与基站之间的信道增益;
基于所述实时传输速率确定任务传输时延具体采用以下公式:其中, 表示任务传输时延,Ln表示任务Rn的数据大小,rn(t)表示车辆n到基站的实时传输速率;
计算MEC服务器的计算时延具体采用以下公式:其中,fMEC表示MEC服务器的计算能力;
基于所述任务传输时延和所述MEC服务器的计算时延确定移动边缘计算的总时延具体采用以下公式:其中, 表示MEC服务器的计算时延, 表示任务传输时延;
计算移动边缘计算的能耗具体采用以下公式:基于所述移动边缘计算的能耗和所述移动边缘计算的总时延确定移动边缘计算的能效成本EEC具体采用以下公式:其中, 表示移动边缘计算的总时延, 表示移动边缘计算的能耗, 表示时延权重因子, 表示能耗权重因子。
6.根据权利要求5所述的车载边缘计算网络中能效优化的计算卸载方法,其特征在于,基于所述本地计算的能效成本和所述移动边缘计算的能效成本确定最优卸载决策具体采用以下公式:其中, 表示最优的卸载决策, 表示车辆与BS的最大通信时间,Rmax表示基站BS的最大通信距离,D表示基站到道路的垂直距离,xn表示车辆n在道路上的初始位置,vn表示车辆n的行驶速度, 表示本地计算的计算成本,表示移动边缘计算的计算成本,λn表示对应于时延约束的拉格朗日乘子,an表示决策变量,Tn,max表示最大可容忍延时。
7.根据权利要求1所述的车载边缘计算网络中能效优化的计算卸载方法,其特征在于,基于所述最优卸载决策确定车辆的最优CPU频率和最优发射功率具体包括:当 时,通过以下公式确定车辆的最优CPU频率:其中, 表示车辆n的最大CPU频率, 表示车辆的最优CPU频率, 表示延时权重参数,λn表示时延约束对应的拉格朗日乘子, 表示能耗权重因子,k表示有效开关电容系数;
当 时,通过以下公式确定最优的车辆发射功率:其中,pn,max表示车辆n的最大发射功率, 是方程 的唯一解,χn表示对应于约束 的拉格朗日乘子,
8.根据权利要求1所述的车载边缘计算网络中能效优化的计算卸载方法,其特征在于,基于所述车辆的最优CPU频率和最优发射功率确定车辆的最优传输时间具体包括:确定成本函数;
基于所述成本函数采用一维线性搜索方法确定车辆最优传输时间。
9.根据权利要求8所述的车载边缘计算网络中能效优化的计算卸载方法,其特征在于,所述确定成本函数具体采用以下公式:其中,Ln表示任务Rn的数据大小,Cn表示任务Rn的计算复杂度, 表示时延权重因子,表示能耗权重因子, 表示最优的卸载决策, 表示车辆的最优CPU频率, 表示最优的车辆发射功率, 表示任务传输时延,k表示有效开关电容系数。
基于所述成本函数采用一维线性搜索方法确定车辆最优传输时间具体采用以下公式:其中,cn表示车辆与BS的最大通信时间, 表示任务传输时延, 表示车辆完成计算任务的能效成本函数。
10.一种车载边缘计算网络中能效优化的计算卸载系统,其特征在于,所述系统包括:本地计算的能效成本计算模块,用于计算本地计算的能效成本EEC;
移动边缘计算的能效成本计算模块,用于计算移动边缘计算的能效成本EEC;
最优卸载决策确定模块,用于基于所述本地计算的能效成本和所述移动边缘计算的能效成本确定最优卸载决策;
最优CPU频率和最优发射功率确定模块,用于基于所述最优卸载决策确定车辆的最优CPU频率和最优发射功率;
最优传输时间确定模块,用于基于所述车辆的最优CPU频率和最优发射功率确定车辆的最优传输时间。