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专利号: 2022102641832
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-01-08
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V2I网络任务卸载方法,其特征在于:

由K个车辆用户、M架无人机服务器和I个RSU组成场景系统;车辆用户集合为κ={1,…,K},对应三维坐标uk=(xk,yk,0);I个RSU等间距D部署在道路,RSUi的坐标为ri=(Di,0),起始RSU的坐标为r1=(D,0),每个RSU的发射功率相同,且覆盖半径为D;M个无人机服务器分布在道路上方,表示为集合m={1,…,M},对应三维坐标为qm=(xm,ym,hm);K、M、I取值都为任意正整数;

包括以下步骤:

步骤1:每一个车辆用户选择距离最近的无人机或在通信范围内的RSU进行卸载,并计算得到最佳卸载比例,形成初始的卸载策略集W;基于初始的卸载策略集W,计算得到全局时延;初始化卸载策略更新集 初始化全局计算时间更新集步骤2:基于当前的卸载策略集W,对于车辆用户k,通过切换卸载服务器来寻找能使全局时延减小的卸载决策,此过程中,其他车辆用户的卸载决策不发生变化;若存在,则将该卸载决策更新到卸载策略更新集D,将基于此策略计算的全局时延更新到全局计算时间更新集T;若不存在,则车辆用户k+1通过切换卸载服务器来寻找能使全局时延减小的卸载决策;依次类推,迭代完所有车辆用户;

步骤3:对于卸载策略更新集D中的车辆用户,基于全局计算时间更新集T,得到有且仅有一个最大程度减小全局时延的车辆用户,该车辆用户能赢得更新卸载策略的机会,若该车辆用户更新卸载策略,则采用该卸载策略更新当前的卸载策略集W,执行步骤2;若该车辆用户不更新卸载策略,则输出当前的卸载策略集W和相应的全局时延;

步骤4:车辆用户按照步骤3得到的卸载策略集W进行任务卸载;

所述的卸载服务器为无人机服务器或RSU;

所述的卸载策略包括选择的卸载服务器和最佳卸载比例;

所述的全局时延表示为:

其中:

式中, 为选择无人机服务器进行任务卸载执行时车辆用户k本地执行的计算时延,为车辆用户k卸载到无人机服务器m过程中的传输时延, 为无人机服务器m的计算时延; 为选择RSU进行任务卸载执行时车辆用户k本地执行的计算时延, 为车辆用户k卸载到RSU i过程中的传输时延, 为RSU i的计算时延,a为回传时延。

2.根据权利要求1所述的一种无人机辅助V2I网络任务卸载方法,其特征在于:所述的选择无人机服务器进行任务卸载执行时车辆用户k本地执行的计算时延 表示为:式中,fk为车辆用户k的计算频率,Ck为第k个车辆用户完成任务所需的cpu周期数,xk,m表示车辆用户k与无人机服务器m之间的卸载策略,xk,m=1表示车辆用户k将任务部分卸载给无人机服务器m,xk,m=0表示车辆用户k没有选择无人机服务器m;ρk,m∈[0,1]为车辆用户k卸载给无人机服务器m的任务比例;

车辆用户k卸载到无人机服务器m过程中的传输时延 表示为:

式中,Ik为车辆用户k的任务输入数据大小,Rk,m为车辆用户k向无人机服务器m的传输速率;

无人机服务器m的计算时延 表示为:

式中,fm为无人机服务器m的计算频率。

3.根据权利要求1所述的一种无人机辅助V2I网络任务卸载方法,其特征在于:选择RSU进行任务卸载执行时车辆用户k本地执行的计算时延 表示为:式中,wk,i为车辆用户k与RSU i之间的卸载策略,wk,i=1表示车辆用户k将任务部分卸载给RSU i,wk,i=0表示车辆用户k没有选择RSU i;μk,i∈[0,1]为车辆用户k卸载给RSU i的任务比例;

车辆用户k卸载到RSU i过程中的传输时延 表示为:

式中,Rk,i为车辆用户k上传RSU i的数据传输速率;

RSU i的计算时延 表示为:

式中,fi为RSU i的计算频率;

记计算完成的RSU经过多跳将计算结果传输给车辆用户运行后经过的RSU,由该RSU传回给车辆用户的回传时延为a。

4.根据权利要求2所述的一种无人机辅助V2I网络任务卸载方法,其特征在于:最佳卸载比例的计算包括:在车辆用户选择无人机服务器卸载的情况下,当且仅当时,可得到最优卸载比例,表示为:式中,fk为车辆用户k的计算频率,Ck为第k个车辆用户完成任务所需的cpu周期数,Ik为车辆用户k的任务输入数据大小,Rk,m为车辆用户k向无人机服务器m的传输速率,fm为无人机服务器m的计算频率。

5.根据权利要求3所述的一种无人机辅助V2I网络任务卸载方法,其特征在于:最佳卸载比例的计算包括:在车辆用户选择RSU的情况下,当且仅当 时,可得到最优卸载比例,表示为:

式中,Rk,i为车辆用户k上传RSU i的数据传输速率,fi为RSU i的计算频率。