【技术实现步骤摘要】
一种适用于RSU覆盖切换的边缘车联网任务卸载方法
本专利技术涉及车联网
，更具体地，涉及一种适用于RSU覆盖切换的边缘车联网任务卸载方法。
技术介绍
随着智能移动设备的不断更新换代，设备通信所需要的资源也不断地增加。然而各种设备其自身的的资源(包括：计算、存储和通信资源)是极其有限的。当计算任务在移动设备上执行时，用户的服务质量(QualityofServices,QoS)将会受到很大的限制。例如，当众多设备同时发起密集型计算任务时，仅利用现有的可用资源将无法为移动设备提供足够的处理速度。相比于云计算，移动边缘计算(Mobileedgecomputing,MEC)可以在接近任务请求用户的地方提供足够的计算能力，是目前提供实时服务的最佳解决方案。一般地，路面车辆通过将计算任务卸载到布置在路边单元RSU的MEC服务器，借助其强大的计算能力，就可以获得更高的QoS。然而，现有的车联网内MEC任务卸载方案只考虑单一的传输方案，例如只是通过车与路侧设施通信技术(V2R)传给RSU或者通过车与车通信技术(V2V)，这样的考...
【技术保护点】
1.一种适用于RSU覆盖切换的边缘车联网任务卸载方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：获取车辆的历史行车数据，利用历史行车数据训练LSTM模型，通过训练完毕的LSTM模型预测未来设定时间段内车辆的移动轨迹；/nS2：根据车辆的移动轨迹确定车辆的行驶路段，根据车辆行驶的路段确定车辆即将经过的路边单元RSU2，车辆当前所处的路边单元记为RSU1；/nS3：当车辆行驶位置处于路边单元RSU1与路边单元RSU2之间的边界处分别计算三种任务卸载方式的开销；/nS4：以车辆行驶每个时隙成本的叠加减去切换路边单元所带来的花销最小为目标函数，利用约束条件求解目标函数得到当前时隙任务卸载方式。/n
【技术特征摘要】
1.一种适用于RSU覆盖切换的边缘车联网任务卸载方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：获取车辆的历史行车数据，利用历史行车数据训练LSTM模型，通过训练完毕的LSTM模型预测未来设定时间段内车辆的移动轨迹；
S2：根据车辆的移动轨迹确定车辆的行驶路段，根据车辆行驶的路段确定车辆即将经过的路边单元RSU2，车辆当前所处的路边单元记为RSU1；
S3：当车辆行驶位置处于路边单元RSU1与路边单元RSU2之间的边界处分别计算三种任务卸载方式的开销；
S4：以车辆行驶每个时隙成本的叠加减去切换路边单元所带来的花销最小为目标函数，利用约束条件求解目标函数得到当前时隙任务卸载方式。
2.根据权利要求1所述的一种适用于RSU覆盖切换的边缘车联网任务卸载方法，其特征在于，步骤S1所述的获取车辆的历史行车数据，利用历史行车数据训练LSTM模型具体过程为：
获取车辆的历史数据并进行特征处理，根据时间戳将车辆的ID、行车经纬度、提取成设定时长车辆行驶距离和行驶速度构建成数据集；
将所述数据集划分为训练数据集和测试数据集；
将训练数据集输入至LSTM模型中进行训练并输出下一时刻的预测经纬度；
以预测的经纬度与实际的经纬度的距离误差作为训练指标对LSTM模型优化直至LSTM模型符合训练指标则训练完毕。
3.根据权利要求1所述的一种适用于RSU覆盖切换的边缘车联网任务卸载方法，其特征在于，路边单元RSU1、路边单元记RSU2的半径分别为：R1、R2，车辆与RSU1之间的传输速率记为车辆与RSU2之间的传输速率记为进行合作下载的任务车车辆有k辆，其中任务车的集合记为Ι，其中车辆i∈Ι，合作车集合记为J，设定车辆i生成一个任务(Li,Ci,xi,0,Timax)且服从泊松分布，Li为车辆i的输入任务大小，Ci为车辆i处理任务所需要的CPU周期数,xi,0为生成任务的位置；Timax为车辆i所生成任务的最大处理延迟；
任务可以传输给路边单元或者是合作车辆，也能自己处理，处理任务时，车辆自身处理任务的CPU频率为fm，路边单元处理任务的CPU频率为fR，合作车辆车j处理车辆i的任务时占据的CPU的频率为fi,j；
将车辆行驶的时间分为多个时隙，假定当前时隙为t，t∈{1,2,…,n}；
从车辆i到RSU1的数据传输速度：
其中N为多传输之间的干扰，σ2为白噪声，为RSU1分配给车辆i的带宽，为车辆i将任务传输给RSU1的信道增益，Pij为发射功率；
车辆i到RSU2的数据传输速度为：
其中N为多传输之间的干扰，σ2为白噪声，为RSU2分配给车辆i的带宽，为车辆i将任务传输给RSU2的信道增益，Pij为发射功率。
4.根据权利要求1所述的一种适用于RSU覆盖切换的边缘车联网任务卸载方法，其特征在于，三种任务卸载方式包括：卸载计算任务至路边单元、车辆自身处理计算任务、将计算任务经过一跳传输至合作车辆。
5.根据权利要求4所述的一种适用于RSU覆盖切换的边缘车联网任务卸载方法，其特征在于，所述卸载计算任务至路边单元其计算开销包括：
计算路边单元切换的总体开销：
当车辆选择将计算任务传给路边单元时，则存在在路段的前一个路边单元的区域内完成不了任务的情况，若是计算任务已分解为最小单元，此时发生路边单元的切换，则需要将已经传输的数据从RSU1和RSU2之间的链路继续传输给RSU2，剩余的直接送给RSU2，则路边单元切换产生的开销属于多余的开销，多余的开销表示为：
其中rb是RSU1和RSU2之间的链路传输速度，传输成本为cb，链路的传输功率是pb，假定车辆的速度vt不变，则车辆的移动模型表示为
考虑路边单元的边界，确定是否需要更换路边单元进行传输，得出总的延迟公式；
设RSU1和RSU2的交换边界的时隙是T，则此交换边界相对位置为xT；
根据车辆的移动模型得到车辆到达交换边界的时刻也为T；
此时，根据交换边界，得出总体的带宽和传输速度的公式，表示为：
其中分别为在RSU1和RSU2传输范围内的带宽；
其中分别为在RSU1和RSU2传输范围内的传输速度；
当前时隙t内，数据的传输量为Hi(t)，计算公式表示为：
其中τ为时隙的长度，分别为在RSU1和RSU2传输范围内的传输速度；
当车辆在RSU1的传输范围内不能传输完任务时，即车辆到达交换边界时，数据的传输量小于任务的大小，用公式可以表示为Hi(T)＜L...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕柏泉，杨超，姚志桦，吴志玮，刘义，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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