移动业务边缘协作卸载方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种移动业务边缘协作卸载方法、装置、设备及介质，包括：将多个边缘节点进行聚类，得到节点簇，每个节点簇中的节点组成边缘节点协作域；根据边缘协作服务域的服务能力和待处理移动业务的任务信息，确定待处理移动业务的卸载决策；将卸载决策下发至边缘协作服务域对应的目标移动终端，以供目标移动终端将待处理移动业务上传至卸载决策对应的边缘节点进行协助处理；其中，卸载决策包括卸载模式、卸载位置和服务路径，服务能力是基于边缘协作服务域中边缘节点的数量、剩余的计算能力和预先缓存的服务组件确定的。本发明专利技术实现适当的能量时延权衡，最小化平均执行时间和能量消耗。耗。耗。

【技术实现步骤摘要】
移动业务边缘协作卸载方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉及移动通信
，尤其涉及一种移动业务边缘协作卸载方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]随着自动驾驶的发展，在可预见的未来，对数据通信以及联网和自动车辆的计算卸载的需求将会激增。在通信和计算能力有限的情况下，如何有效地调度网络中资源的使用以获得最佳利用是一个基础研究问题。近年来，人们对联网和自动驾驶车辆越来越感兴趣，它们集成了信息和通信技术，对更安全、更智能的交通系统发挥了重要作用。车辆通信网络在过去的十年中引起了学术界和工业界的广泛关注。传统的车辆网络旨在通过从车辆到一切(V2X)通信中的数据交换来改善驾驶体验，并实现安全应用。在5G时代，车辆网络的概念已经扩展到车辆互联网，其中通过通信和计算技术实现智能和交互式应用。无数的物联网应用程序可以在物联网环境中实现，如辅助/自动驾驶和平台化、城市交通管理和车载信息娱乐服务。
[0003]然而，越来越多的联网和自动驾驶车辆及其急需资源的应用程序带来了巨大的挑战。在车联网的应用中，车辆的高机动性和复杂的驾驶操作使得数据的就近处理和严格的时延要求变得极为重要。据此提出了车辆边缘计算(VEC)的范式，通过将计算节点移动到车辆附近来增强服务能力。进而减少网络长距离传输带来的时延，并以较低的成本换取较高的性能优势。VEC中的任务卸载涉及多个挑战。例如，很难实现对确保可接受的体验质量(QoE)至关重要的低延迟。
[0004]为了做出可靠的卸载决策，车辆应了解任务和网络参数。虽然任务大小和处理操作的数量可以由车辆预先确定，但根据网络负载，边缘服务器端的等待时间是未知的。因此，由于边缘服务器端的等待时间是未知的，存在任务卸载的决策存在时延过高、资源消耗过高的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种移动业务边缘协作卸载方法、装置、设备及介质，用以解决现有技术中任务卸载的决策存在时延过高、资源消耗过高的缺陷，实现适当的能量时延权衡，最小化平均执行时间和能量消耗。
[0006]本专利技术提供一种移动业务边缘协作卸载方法，包括：
[0007]将多个边缘节点进行聚类，得到节点簇，每个节点簇中的节点组成边缘节点协作域；
[0008]根据所述边缘协作服务域的服务能力和待处理移动业务的任务信息，最小化所述边缘协作服务域执行所述待处理移动业务的平均执行时间和能量消耗，以确定所述边缘节点协作域内待处理移动业务的卸载决策；
[0009]将所述卸载决策下发至所述边缘协作服务域对应的目标移动终端，以供所述目标
移动终端将所述待处理移动业务上传至所述卸载决策对应的边缘节点进行协助处理；
[0010]其中，所述卸载决策包括卸载模式、卸载位置和服务路径，所述服务能力是基于所述边缘协作服务域中边缘节点的数量、剩余的计算能力和预先缓存的服务组件确定的。
[0011]根据本专利技术提供的一种移动业务边缘协作卸载方法，确定所述目标移动终端，包括：
[0012]确定在相同时间段内进入所述边缘节点协作域的范围内的移动终端，得到所述边缘节点协作域对应的目标移动终端。
[0013]根据本专利技术提供的一种移动业务边缘协作卸载方法，根据所述边缘协作服务域的服务能力和待处理移动业务的任务信息，最小化所述边缘协作服务域执行所述待处理移动业务的平均执行时间和能量消耗，以确定所述边缘节点协作域内待处理移动业务的卸载决策，包括：
[0014]根据所述边缘节点协作域对应的目标移动终端的用户轨迹，确定所述目标移动终端的停留时间；
[0015]根据所述边缘协作服务域的服务能力、待处理移动业务的任务信息以及所述停留时间，确定所述边缘节点协作域内待处理移动业务的卸载决策。
[0016]根据本专利技术提供的一种移动业务边缘协作卸载方法，确定待处理移动业务的任务信息，包括：
[0017]接收待处理移动业务的任务信息；
[0018]根据所述任务信息，将所述待处理移动业务按照业务功能进行拆分，得到具有处理顺序的多个子任务集。
[0019]根据本专利技术提供的一种移动业务边缘协作卸载方法，根据所述边缘协作服务域的服务能力和待处理移动业务的任务信息，确定所述边缘节点协作域内待处理移动业务的卸载决策，包括：
[0020]通过DQN算法，确定所述边缘节点协作域内待处理移动业务的卸载决策。
[0021]根据本专利技术提供的一种移动业务边缘协作卸载方法，根据所述边缘协作服务域的服务能力和待处理移动业务的任务信息，最小化所述边缘协作服务域执行所述待处理移动业务的平均执行时间和能量消耗，以确定所述边缘节点协作域内待处理移动业务的卸载决策之后，还包括：
[0022]根据所述卸载决策，确定所述目标移动终端对应的最佳CPU频率和最优发射功率。
[0023]本专利技术还提供一种移动业务边缘协作卸载装置，包括：
[0024]聚类模块，用于将多个边缘节点进行聚类，得到节点簇，每个节点簇中的节点组成边缘节点协作域；
[0025]卸载决策模块，用于根据所述边缘协作服务域的服务能力和待处理移动业务的任务信息，最小化所述边缘协作服务域执行所述待处理移动业务的平均执行时间和能量消耗，以确定所述边缘节点协作域内待处理移动业务的卸载决策；
[0026]决策下发模块，用于将所述卸载决策下发至所述边缘协作服务域对应的目标移动终端，以供所述目标移动终端将所述待处理移动业务上传至所述卸载决策对应的边缘节点进行协助处理；
[0027]其中，所述卸载决策包括卸载模式、卸载位置和服务路径，所述服务能力是基于所
述边缘协作服务域中边缘节点的数量、剩余的计算能力和预先缓存的服务组件确定的。
[0028]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述移动业务边缘协作卸载方法。
[0029]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述移动业务边缘协作卸载方法。
[0030]本专利技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述移动业务边缘协作卸载方法。
[0031]本专利技术提供的移动业务边缘协作卸载方法、装置、设备及介质，通过将单边缘节点聚合成节点簇的形式，组成边缘节点协作域，这种分节点簇处理对应的移动终端的移动业务的方式，有利于提升边缘计算系统的业务处理能力，以及，有效提升边缘节点的资源利用率；结合序列子任务执行模型与边缘协作服务域服务能力模型，提出子任务边缘协作均衡卸载机制，在考虑服务软件部署的情况下，求解域内子任务的卸载模式、卸载位置及服务路径，进行适当的能量时延权衡，最小化平均执行时间和能量消耗，大大提升了卸载决策的效果。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种移动业务边缘协作卸载方法，其特征在于，包括：将多个边缘节点进行聚类，得到节点簇，每个节点簇中的节点组成边缘节点协作域；根据所述边缘协作服务域的服务能力和待处理移动业务的任务信息，最小化所述边缘协作服务域执行所述待处理移动业务的平均执行时间和能量消耗，以确定所述边缘节点协作域内待处理移动业务的卸载决策；将所述卸载决策下发至所述边缘协作服务域对应的目标移动终端，以供所述目标移动终端将所述待处理移动业务上传至所述卸载决策对应的边缘节点进行协助处理；其中，所述卸载决策包括卸载模式、卸载位置和服务路径，所述服务能力是基于所述边缘协作服务域中边缘节点的数量、剩余的计算能力和预先缓存的服务组件确定的。2.根据权利要求1所述移动业务边缘协作卸载方法，其特征在于，确定所述目标移动终端，包括：确定在相同时间段内进入所述边缘节点协作域的范围内的移动终端，得到所述边缘节点协作域对应的目标移动终端。3.根据权利要求1所述移动业务边缘协作卸载方法，其特征在于，根据所述边缘协作服务域的服务能力和待处理移动业务的任务信息，最小化所述边缘协作服务域执行所述待处理移动业务的平均执行时间和能量消耗，以确定所述边缘节点协作域内待处理移动业务的卸载决策，包括：根据所述边缘节点协作域对应的目标移动终端的用户轨迹，确定所述目标移动终端的停留时间；根据所述边缘协作服务域的服务能力、待处理移动业务的任务信息以及所述停留时间，确定所述边缘节点协作域内待处理移动业务的卸载决策。4.根据权利要求1所述移动业务边缘协作卸载方法，其特征在于，确定待处理移动业务的任务信息，包括：接收待处理移动业务的任务信息；根据所述任务信息，将所述待处理移动业务按照业务功能进行拆分，得到具有处理顺序的多个子任务集。5.根据权利要求1所述移动业务边缘协作卸载方法，其特征在于，根据所述边缘协作服务域的服务能力和待处理移动业务的任务信息，确定所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆继钊，徐思雅，孟慧平，吴晨光，巩锐，王实，刘越，贺洋，郭佳惠，
申请(专利权)人：北京邮电大学国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：