一种移动边缘计算系统动态任务卸载及资源分配方法技术方案

技术编号:22333816 阅读:93 留言:0更新日期:2019-10-19 12:58
本发明专利技术涉及一种移动边缘计算系统动态任务卸载及资源分配方法,属于无线通信技术领域。该方法包括以下步骤:S1:建模移动边缘计算系统;S2:建模用户设备任务变量;S3:建模边缘服务器变量;S4:建模用户设备任务缓冲队列模型;S5:建模边缘服务器任务缓冲队列模型;S6:建模系统长期平均功耗;S7:建模任务卸载,资源分配及任务缓冲队列约束条件;S8:基于系统长期平均功耗优化准则,确定任务卸载及资源分配策略。本发明专利技术综合考虑用户设备随机到达任务动态特征,用户设备及边缘服务器任务缓冲队列特性,联合优化任务卸载及资源分配,从而实现系统长期平均功耗最小化。

A dynamic task unloading and resource allocation method for mobile edge computing system

【技术实现步骤摘要】
一种移动边缘计算系统动态任务卸载及资源分配方法
本专利技术属于无线通信
,涉及一种移动边缘计算系统动态任务卸载及资源分配方法。
技术介绍
随着移动互联网的快速发展和智能终端的普及,增强现实(AugmentReality,AR)、虚拟现实(VirtualReality,VR)和移动高清视频流等应用对服务质量(QualityofService,QoS)的需求越来越高。然而,智能用户设备处理能力不足以及传统移动云计算(MobileCloudComputing,MCC)技术的性能局限导致网络难以满足用户短时间内连续处理大量数据的业务需求。针对这一问题,移动边缘计算技术应运而生,通过在距离智能用户设备较近的基站处部署边缘服务器,使用边缘服务器对用户任务进行卸载处理,可有效降低用户设备本地处理任务的能耗与卸载任务至云服务器的时延及能耗,以满足用户任务的低时延低能耗需求。针对动态到达的用户任务,需研究移动边缘计算系统动态任务卸载问题。目前,已有文献提出针对移动边缘计算系统动态任务卸载问题的用户设备长期平均功耗的最小化方案,但现有方案较少考虑卸载任务缓冲队列长度受限问题,导致网络传输与任务处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动边缘计算系统动态任务卸载及资源分配方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:S1:建模移动边缘计算系统;S2:建模用户设备任务变量;S3:建模边缘服务器变量;S4:建模用户设备任务缓冲队列模型;S5:建模边缘服务器任务缓冲队列模型;S6:建模系统长期平均功耗;S7:建模任务卸载,资源分配及任务缓冲队列约束条件;S8:基于系统长期平均功耗优化准则,确定任务卸载及资源分配策略。

【技术特征摘要】
1.一种移动边缘计算系统动态任务卸载及资源分配方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:S1:建模移动边缘计算系统;S2:建模用户设备任务变量;S3:建模边缘服务器变量;S4:建模用户设备任务缓冲队列模型;S5:建模边缘服务器任务缓冲队列模型;S6:建模系统长期平均功耗;S7:建模任务卸载,资源分配及任务缓冲队列约束条件;S8:基于系统长期平均功耗优化准则,确定任务卸载及资源分配策略。2.根据权利要求1所述的一种移动边缘计算系统动态任务卸载及资源分配方法,其特征在于,所述步骤S1具体包括:建模一个多用户设备多边缘服务器的移动边缘计算(MobileEdgeComputing,MEC)系统,系统内时间被分为多个持续时间为τ的时隙,令t表示时隙的索引,t=0,1,...。3.根据权利要求2所述的一种移动边缘计算系统动态任务卸载及资源分配方法,其特征在于,所述步骤S2具体包括:令U={U1,...,Ui,...,UM}表示用户设备集合,其中,Ui表示第i个用户设备,1≤i≤M,M为用户设备总数目;fiL(t)表示第t个时隙用户设备Ui处理任务所调用的本地计算能力;令A(t)={A1(t),...,Ai(t),...,AM(t)}表示第t个时隙用户设备随机到达的任务数据量的集合,Ai(t)表示第t个时隙到达Ui的任务数据量。4.根据权利要求3所述的一种移动边缘计算系统动态任务卸载及资源分配方法,其特征在于,所述步骤S3具体包括:令S={S1,...,Sj,...,SN}表示边缘服务器集合,其中,Sj表示第j个边缘服务器,1≤j≤N,N为边缘服务器的数量;表示第t个时隙边缘服务器Sj的计算能力;Bj表示边缘服务器Sj所关联基站的信道带宽。5.根据权利要求4所述的一种移动边缘计算系统动态任务卸载及资源分配方法,其特征在于,所述步骤S4具体包括:令Q(t)={Q1(t),...,Qi(t),...,QM(t)}表示第t个时隙用户设备任务缓冲队列集合,Qi(t)表示用户设备Ui在第t个时隙任务缓冲队列;令表示用户设备Ui在第t个时隙本地处理的任务量,建模为其中,θi表示用户设备Ui处理单位比特数据量的任务所需计算开销;令表示用户设备Ui在第t个时隙卸载至边缘服务器Sj的任务量,建模为其中,αij(t)表示第t个时隙边缘服务器Sj分配给用户设备Ui的带宽比例,pi(t)表示在第t个时隙用户设备Ui卸载任务对应的发送功率,hij(t)表示第t个时隙用户设备Ui与边缘服务器Sj之间的信道增益,N0表示信道噪声功率谱密度,则第t+1个时隙用户设备Ui的任务...

【专利技术属性】
技术研发人员:柴蓉宋夏陈前斌
申请(专利权)人:重庆邮电大学
类型:发明
国别省市:重庆,50

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