一种区块链与边缘计算协同的车联网任务卸载和内容缓存方法技术

技术编号:38467615 阅读:26 留言:0更新日期:2023-08-11 14:44
本发明专利技术属于移动通信技术领域,具体涉及一种区块链与边缘计算协同的车联网任务卸载和内容缓存方法;该方法包括:构建车联网系统模型;基于车联网系统模型构建任务卸载决策模型、内容缓存决策模型和区块链模型;根据任务卸载决策模型、内容缓存决策模型和区块链模型构建最小化系统能耗与开销优化问题;采用A3C算法求解最小化系统能耗与开销优化问题,得到车联网任务卸载和内容缓存方案;本发明专利技术在减少系统时延、降低系统能耗和计算开销上具有显著的优势,并且提高了用户的服务质量,同时本发明专利技术的复杂度较低。明的复杂度较低。明的复杂度较低。

【技术实现步骤摘要】
一种区块链与边缘计算协同的车联网任务卸载和内容缓存方法


[0001]本专利技术属于移动通信
,具体涉及一种区块链与边缘计算协同的车联网任务卸载和内容缓存方法。

技术介绍

[0002]随着移动通信技术的飞速发展,智能交通系统(intelligent transportation systems,ITS)受到全球的广泛关注。车联网作为智能交通和智能城市发展方面的新兴产业,因其潜在价值成为各国争相发展的重点领域。同时,车联网的快速发展促进了一大批智能车载应用的兴起。通过车辆上安装的车载单元(on board unit,OBU),可以为车辆用户提供不同类型的应用,覆盖信息服务、行驶安全和交通管理等方面,例如道路交通警告、自动驾驶、收费信息反馈、路径规划和娱乐供应(如在线视频、社交网络等)。
[0003]在技术层面上,车联网实现了车辆与路边基础设施(road side unit,RSU)之间的互联,为支持海量任务请求处理和应用服务交付提供了可能性。随着应用程序使用的不断增加,对内容的需求以指数型增长,不仅增加了网络负荷,还需要复杂的计算能力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种区块链与边缘计算协同的车联网任务卸载和内容缓存方法,其特征在于,包括:S1:构建车联网系统模型;S2:基于车联网系统模型构建任务卸载决策模型、内容缓存决策模型和区块链模型;S3:根据任务卸载决策模型、内容缓存决策模型和区块链模型构建最小化系统能耗与开销优化问题;S4:采用A3C算法求解最小化系统能耗与开销优化问题,得到车联网任务卸载和内容缓存方案。2.根据权利要求1所述的一种区块链与边缘计算协同的车联网任务卸载和内容缓存方法,其特征在于,所述车联网系统模型包括设备层、边缘层和云层;设备层包括基站和路侧单元,边缘层包括边缘服务器,云层包括云服务器;每个基站覆盖范围内设有多个路侧单元,路侧单元用于将车辆的请求转发给基站;每个基站均配备有一个边缘服务器,基站用于存储供应商提供的内容,边缘服务器用于为车辆提供计算资源;云服务器用于为多个基站形成的区块链提供计算资源并达成区块链共识。3.根据权利要求1所述的一种区块链与边缘计算协同的车联网任务卸载和内容缓存方法,其特征在于,构建任务卸载决策模型的过程包括:车辆的任务卸载决策包括车辆在本地进行任务处理和车辆将任务卸载到基站进行任务处理;分别计算车辆在本地进行任务处理和车辆将任务卸载到基站进行任务处理的能耗,计算车辆将任务卸载到基站进行任务处理的任务卸载时延;根据车辆的任务卸载决策、车辆在本地进行任务处理的能耗和车辆将任务卸载到基站进行任务处理的能耗计算所有车辆的任务卸载总能耗;根据车辆的任务卸载决策、车辆将任务卸载到基站进行任务处理的任务卸载时延和边缘服务器的计算资源单价计算所有车辆的任务卸载总计算开销。4.根据权利要求3所述的一种区块链与边缘计算协同的车联网任务卸载和内容缓存方法,其特征在于,计算所有车辆的任务卸载总能耗和总计算开销的公式分别为:法,其特征在于,计算所有车辆的任务卸载总能耗和总计算开销的公式分别为:其中,E
n
(t)表示所有车辆在t时隙的任务卸载总能耗,E
n1
(t)表示t时隙第n个车辆在本地进行任务处理的能耗,x
mn
(t)表示t时隙第n个车辆的任务卸载决策,E
n2
(t)表示t时隙第n个车辆将任务卸载到基站进行任务处理的能耗,N表示车辆总数,o
n
(t)表示所有车辆的总计算开销,ξ
I1(t)
表示边缘服务器的计算资源单价,T1表示车辆将任务卸载到基站进行任务处理的任务卸载时延。5.根据权利要求1所述的一种区块链与边缘计算协同的车联网任务卸载和内容缓存方法,其特征在于,构建内容缓存决策模型的过程包括:内容缓存决策包括内容已缓存到基站和内容未缓存到基站;计算内容已缓存到基站后,车辆接收到内容过程中的第一传输能耗和第一传输时延;设置内容偏好度;根据内容偏好度计算内容未缓存到基站时,车辆接收到内容过程中的第二传输能耗和第二传输时延;根据内容缓存决策、第一传输能耗和第二传输能耗计算内容缓存能耗;根据内容缓存决策、第一传输时延和第二传输时延计算内容缓
存开销。6.根据权利要求5所述的一种区块链与边缘计算协同的车联网任务卸载和内容缓存方法,其特征在于,计算内容缓存能耗和内容缓存开销的公式分别为:法,其特征在于,计算内容缓存能耗和内容缓存开销的公式分别为:其中,E
m
(t)表示t时隙的内容缓存能耗,E
m1
(t)表示传输第m个内容消耗的第一传输能耗,x
n
(t)表示第n个车辆的内容缓存决策,E
m2
(t)表示传输第m个内容第二传输能耗,M表示车辆请求的内容总数,N表示车辆总数,O
m
(t)表示内容缓存开销,T
download
表示内容从路侧单元返回到车辆的下行链路时延,ξ
I1(t)
表示边缘服务器的计算资源单价,...

【专利技术属性】
技术研发人员:李云陈振涵鲜永菊左琳立
申请(专利权)人:重庆邮电大学
类型:发明
国别省市:

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