利索能及
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专利号: 2022105272810
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:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于IEEE802.11p协议的车联网节能计算卸载优化方法,其特征在于,包括以下步骤:构建卸载模型,在卸载模型中,道路一侧部署路边单元,每个路边单元配备一个MEC服务器,车辆与路边单元的无线传输采用IEEE 802.11p车辆网络场景标准,且路边单元通过光纤有线链路连接到MEC和远程云服务器;

当车辆的计算任务的输入数据大小满足第一不等式,则将车辆划分到第一集合中,第一集合中的数据在本地执行计算任务;

当车辆的计算任务的输入数据大小满足第二不等式,则将车辆划分到第二集合中,第二集合中的数据卸载至远程云服务器执行;

若两个不等式均无法满足,则将车辆划分到第三个集合中;

针对第三个集合中的车辆,计算车辆在不同卸载情况下执行任务的时延和能效,并以此计算系统效用;

以最大化系统效用构建目标函数,求解目标函数在满足最大容忍时延和资源限制下的卸载策略。

2.根据权利要求1所述的一种基于IEEE802.11p协议的车联网节能计算卸载优化方法,其特征在于,以最大化系统效用构建目标函数,表示为:约束条件:

其中,S={si,j}为车辆选择决策向量,当j=0时表示车辆选择在本地执行计算任务,当j=‑1时表示车辆选择将计算任务卸载到远程云服务器上,当 时表示车辆选择将计算任务卸载到配置在第j个路边单元的MEC服务器上; 为MEC服务器的计算资源向量, 为车辆本地计算资源向量; 为车辆的集合,表示为N为车辆的数量;ui表示车辆i卸载任务时的系统效用;Ti表示车辆i卸载loc任务时的总时延; 为车辆i的卸载任务的最大容忍时延;fi 为车辆i本地的计算资total源; 为MEC服务器的集合,表示为 M为MEC服务器的数量;fj 为第j个MEC服务器的资源总量。

3.根据权利要求2所述的一种基于IEEE802.11p协议的车联网节能计算卸载优化方法,其特征在于,在车辆数量为N的系统中,系统总效用表示为:其中, 表示车辆总数为N时系统总效用;为当前车辆所属集合内所有车辆计算任务最大时延的均值,为当前车辆所属集合内所有车辆计算任务能耗的均值;θ、μ为均衡因子,用于均衡时延和能耗两个不同的单位取值; 为远端云服务器计算任务的时延; 为本地计算任务的时延; 为第j个路边单元上的MEC服务器计算任务的时延; 为远端云服务器计算任务的能耗; 为本地计算任务的能耗; 为第j个路边单元上的MEC服务器计算任务的能耗;α为时延权重系数;β为能耗权重系数。

4.根据权利要求3所述的一种基于IEEE802.11p协议的车联网节能计算卸载优化方法,其特征在于,本地计算任务的时延和本地计算任务的能耗表示为:‑28

其中,ci表示完成输入数据大小为di的任务所需要的计算资源;κ=10 ,为车载CPU计算参数。

5.根据权利要求3所述的一种基于IEEE802.11p协议的车联网节能计算卸载优化方法,其特征在于,第j个路边单元上的MEC服务器计算任务的时延和第j个路边单元上的MEC服务器计算任务的能耗表示为:其中,ci表示完成输入数据大小为di的任务所需要的计算资源; 表示计算任务从车辆i传输到MEC服务器j的传输时间; 表示MEC服务器j分配给车辆i的计算资源大小;

表示车辆i的发射功率。

6.根据权利要求3所述的一种基于IEEE802.11p协议的车联网节能计算卸载优化方法,其特征在于,远端云服务器计算任务的时延和远端云服务器计算任务的能耗表示为:其中,τ是从RSU到远端云服务器的传输延迟因子; 表示车辆i将任务卸载到MEC服务器j的时间;di表示车辆i的计算任务的输入数据大小; 表示输出数据大小; 表示车辆i的发射功率。

7.根据权利要求1所述的一种基于IEEE802.11p协议的车联网节能计算卸载优化方法,其特征在于,第一不等式表示为:loc

其中, 为路边单元j覆盖范围内可将计算任务卸载到MEC服务器的最大车辆数;fi为车辆i本地的计算资源; 表示MEC服务器j分配给车辆i的计算资源大小;di表示车辆i的计算任务的输入数据大小; 表示计算任务从车辆i传输到MEC服务器j的传输时间。

8.根据权利要求1所述的一种基于IEEE802.11p协议的车联网节能计算卸载优化方法,其特征在于,第二不等式表示为:其中, 为路边单元j覆盖范围内可将计算任务卸载到MEC服务器的最大车辆数;di表示车辆i的计算任务的输入数据大小; 为满足任务的最大容忍时延。