多边缘节点协作的资源分配方法、边缘节点及装置制造方法及图纸

本申请实施例提供一种多边缘节点协作的资源分配方法、边缘节点及装置，其中该方法应用于第一边缘节点，包括：接收目标车辆终端发送的待卸载任务信息；基于待卸载任务信息和资源分配优化模型，确定待卸载任务卸载到各边缘节点的任务比例，以及目标车辆终端用于发送待卸载任务的发射功率；通知目标车辆终端以发射功率向第一边缘节点发送待卸载任务，并在接收到待卸载任务后，按照任务比例对待卸载任务进行分割。通过本申请实施例提供的多边缘节点协作的资源分配方法、边缘节点及装置，能够减少策略优化对车辆终端计算资源的占用，并可在时延足以满足用户需求时适当减少能耗，提高车辆续航能力。续航能力。续航能力。

【技术实现步骤摘要】
多边缘节点协作的资源分配方法、边缘节点及装置


[0001]本申请涉及车联网
，尤其涉及一种多边缘节点协作的资源分配方法、边缘节点及装置。

技术介绍

[0002]随着现代无线通信技术的发展，车联网中计算密集型和时延敏感型移动应用快速增长，对车联网的要求从数据共享进一步发展为数据传输和处理，这给车联网的计算和通信能力带来了挑战。移动边缘计算(MEC，Mobile Edge Computing)具有部署方便、低时延、资源分配灵活等优点，可为智能车辆提供足够的计算资源并满足车辆低时延应用的要求。然而，由于车辆的移动性很强，会经常在边缘节点间进行切换，边缘节点间的协作就变得十分重要。
[0003]目前，多边缘节点协作资源分配方法主要通过车辆终端分割任务和串行协作等方式来降低计算卸载传输时延。但由于车联网场景中任务分割优化复杂，任务各部分不一定存在相关性，现有的多边缘节点协作资源分配方法会导致车辆能耗大大增加，且对于不必按照固定顺序执行的任务，将导致更多额外的时延。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，本申请实施例提供一种多边缘节点协作的资源分配方法、边缘节点及装置。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种多边缘节点协作的资源分配方法，应用于第一边缘节点，包括：
[0006]接收目标车辆终端发送的待卸载任务信息；
[0007]基于所述待卸载任务信息和资源分配优化模型，确定待卸载任务卸载到各边缘节点的任务比例，以及所述目标车辆终端用于发送所述待卸载任务的发射功率；
[0008]通知所述目标车辆终端以所述发射功率向所述第一边缘节点发送所述待卸载任务，并在接收到所述待卸载任务后，按照所述任务比例对所述待卸载任务进行分割；
[0009]其中，所述资源分配优化模型是以最小化时延和能耗的加权总和为优化目标，以任务比例变量和车辆终端发射功率变量为共同优化变量，满足任务比例、加权因子、任务卸载总时延和车辆终端发射功率约束条件的优化模型。
[0010]可选地，所述基于所述待卸载任务信息和资源分配优化模型，确定待卸载任务卸载到各边缘节点的任务比例，以及所述目标车辆终端用于发送所述待卸载任务的发射功率，包括：
[0011]将所述待卸载任务信息输入所述资源分配优化模型；
[0012]基于交替凸搜索算法，对所述资源分配优化模型中的任务比例变量和车辆终端发射功率变量分别进行交替固定和迭代求解，得到待卸载任务卸载到各边缘节点的任务比例，以及所述目标车辆终端用于发送所述待卸载任务的发射功率。
[0013]可选地，所述任务卸载总时延包括边缘时延和链路时延；
[0014]所述边缘时延以并行协作的各边缘节点对应的计算和传输时延之和中的最大值表示；所述链路时延以上行链路的传输时延表示。
[0015]可选地，所述按照所述任务比例对所述待卸载任务进行分割之后，所述方法还包括：
[0016]将分割得到的各部分任务分别发送给相应的边缘节点，并通知各边缘节点在任务执行完毕后将结果均传输到第二边缘节点，以供第二边缘节点将结果进行组合后发送至所述目标车辆终端；
[0017]其中，所述第二边缘节点为任务卸载结束时信号覆盖所述目标车辆终端的边缘节点。
[0018]第二方面，本申请实施例还提供一种第一边缘节点，包括存储器，收发机，处理器，其中：
[0019]存储器，用于存储计算机程序；收发机，用于在所述处理器的控制下收发数据；处理器，用于读取所述存储器中的计算机程序并实现如上所述第一方面所述的多边缘节点协作的资源分配方法的步骤。
[0020]第三方面，本申请实施例还提供一种多边缘节点协作的资源分配装置，应用于第一边缘节点，包括：
[0021]接收单元，用于接收目标车辆终端发送的待卸载任务信息；
[0022]确定单元，用于基于所述待卸载任务信息和资源分配优化模型，确定待卸载任务卸载到各边缘节点的任务比例，以及所述目标车辆终端用于发送所述待卸载任务的发射功率；
[0023]分割单元，用于通知所述目标车辆终端以所述发射功率向所述第一边缘节点发送所述待卸载任务，并在接收到所述待卸载任务后，按照所述任务比例对所述待卸载任务进行分割；
[0024]其中，所述资源分配优化模型是以最小化时延和能耗的加权总和为优化目标，以任务比例变量和车辆终端发射功率变量为共同优化变量，满足任务比例、加权因子、任务卸载总时延和车辆终端发射功率约束条件的优化模型。
[0025]第四方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使处理器执行如上所述第一方面所述的多边缘节点协作的资源分配方法的步骤。
[0026]本申请实施例提供的多边缘节点协作的资源分配方法、边缘节点及装置，通过在边缘节点进行任务分割，可以减少对上行资源的依赖，同时利用边缘节点丰富的计算资源解决任务拆分策略优化问题，能够减少策略优化对车辆终端计算资源的占用；并且，通过以最小化时延和能耗的加权总和为优化目标，用加权因子权衡车辆终端的时延和能耗，共同优化任务分割比例和车辆终端的发射功率，可以在时延足以满足用户需求时适当减少能耗，提高车辆续航能力。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例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作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1是本申请实施例提供的多边缘节点协作的资源分配方法的流程示意图；
[0029]图2是本申请实施例提供的基于MEC的车联网场景示意图；
[0030]图3是本申请实施例提供的第一边缘节点的结构示意图；
[0031]图4是本申请实施例提供的多边缘节点协作的资源分配装置的结构示意图。
具体实施方式
[0032]本申请实施例中术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0033]本申请实施例中术语“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。
[0034]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0035]多边缘节点协作的资源分配具有满足移动性，均衡边缘节点负载，进一步提升算力等优势，在近年来得到了广泛的研究和发展。
[0036]然而，现有多边缘节点协作资源分配方法主要以时延为优化目标，忽视了车辆的节能，不关注时延和能耗之间的权本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多边缘节点协作的资源分配方法，其特征在于，应用于第一边缘节点，包括：接收目标车辆终端发送的待卸载任务信息；基于所述待卸载任务信息和资源分配优化模型，确定待卸载任务卸载到各边缘节点的任务比例，以及所述目标车辆终端用于发送所述待卸载任务的发射功率；通知所述目标车辆终端以所述发射功率向所述第一边缘节点发送所述待卸载任务，并在接收到所述待卸载任务后，按照所述任务比例对所述待卸载任务进行分割；其中，所述资源分配优化模型是以最小化时延和能耗的加权总和为优化目标，以任务比例变量和车辆终端发射功率变量为共同优化变量，满足任务比例、加权因子、任务卸载总时延和车辆终端发射功率约束条件的优化模型。2.根据权利要求1所述的多边缘节点协作的资源分配方法，其特征在于，所述基于所述待卸载任务信息和资源分配优化模型，确定待卸载任务卸载到各边缘节点的任务比例，以及所述目标车辆终端用于发送所述待卸载任务的发射功率，包括：将所述待卸载任务信息输入所述资源分配优化模型；基于交替凸搜索算法，对所述资源分配优化模型中的任务比例变量和车辆终端发射功率变量分别进行交替固定和迭代求解，得到待卸载任务卸载到各边缘节点的任务比例，以及所述目标车辆终端用于发送所述待卸载任务的发射功率。3.根据权利要求1或2所述的多边缘节点协作的资源分配方法，其特征在于，所述任务卸载总时延包括边缘时延和链路时延；所述边缘时延以并行协作的各边缘节点对应的计算和传输时延之和中的最大值表示；所述链路时延以上行链路的传输时延表示。4.根据权利要求1所述的多边缘节点协作的资源分配方法，其特征在于，所述按照所述任务比例对所述待卸载任务进行分割之后，所述方法还包括：将分割得到的各部分任务分别发送给相应的边缘节点，并通知各边缘节点在任务执行完毕后将结果均传输到第二边缘节点，以供第二边缘节点将结果进行组合后发送至所述目标车辆终端；其中，所述第二边缘节点为任务卸载结束时信号覆盖所述目标车辆终端的边缘节点。5.一种第一边缘节点，其特征在于，包括存储器，收发机，处理器：存储器，用于存储计算机程序；收发机，用于在所述处理器的控制下收发数据；处理器，用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：接收目标车辆终端发送的待卸载任务信息；基于所述待卸载任务信息和资源分配优化模型，确定待卸载任务卸载到各边缘节点的任务比例，以及所述目标车辆终端用于发送所述待卸载任务的发射功率；通知所述目标车辆终端以所述发射功率向所述第一边缘节点发送所述待卸载任务...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈月云，邓韬玉，陈楠，邓凌越，陈广，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：