联合任务卸载的方法、装置、计算设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种联合任务卸载的方法、装置、计算设备及存储介质，该方法包括以下步骤：任务车辆将生成的任务划分为多个子任务；所述任务车辆基于其通信范围内服务车辆和路边单元的性能，确定候选服务车辆和候选路边单元，其中所述服务车辆和路边单元的性能与所述服务车辆和路边单元到所述任务车辆的距离、连接时间，以及所述服务车辆和路边单元的可用计算资源关联；所述任务车辆计算所述多个子任务卸载到所述候选服务车辆和候选路边单元的卸载时延；以及以最小化平均卸载时延为目标，所述任务车辆将所述多个子任务卸载到目标服务车辆和/或目标路边单元。该方法能够有效地降低车辆边缘计算系统的任务卸载时延。车辆边缘计算系统的任务卸载时延。车辆边缘计算系统的任务卸载时延。

【技术实现步骤摘要】
联合任务卸载的方法、装置、计算设备及存储介质


[0001]本专利技术是关于车联网领域，特别是关于一种联合任务卸载的方法、装置、计算设备及存储介质。

技术介绍

[0002]现有技术中，各种车联网应用层出不穷，例如自然语言处理、智能导航、增强现实、视频流处理等，智能交通系统不断完善，旨在为用户提供安全、智能的驾驶感受与交通服务。然而，这些计算密集型和时延敏感型应用对车辆的要求较高，超出了单个车辆的计算能力。移动边缘计算(MEC，mobile edge computing)技术可以通过V2I或V2V通信将车辆的计算任务卸载到其他边缘服务器上，以减少云计算中较长的传输时延。车辆边缘计算系统中，车辆既可以作为资源请求者，即任务车辆TaV，也可以作为资源提供者，即服务车辆SeV。任务卸载分集中式和分布式两种方式，集中式中由路边单元RSU收集车辆请求信息并做出任务卸载决策，但该方式需要RSU频繁收集全局信息，通信成本较高。与集中式相比，分布式任务卸载减少了通信开销。但采用分布式任务卸载时，每个车辆不知道其他车辆的状态与决策信息，而车辆的决策相互影响，这可能会导致卸载服务效率降低。
[0003]在计算资源有限的VEC系统中，任务卸载仍然存在一些挑战。首先，车辆处在高速移动过程中，其网络拓扑结构、无线信道状态和计算工作负载快速变化，这些不确定性导致计算卸载相对不可靠，给任务卸载带来了额外的挑战。其次，对于资源需求较大的任务，单个车辆不足以完成任务的计算。如何将任务分配给多个边缘服务器，包括RSU和SeV，并协调它们来完成任务是关键的问题之一。
[0004]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种联合任务卸载的方法、装置、计算设备及存储介质，其能够有效地降低车辆边缘计算系统的任务卸载时延。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的实施例提供了一种联合任务卸载的方法。
[0007]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述车辆边缘计算系统包括多个车辆和路边单元，所述方法包括：任务车辆将生成的任务划分为多个子任务；所述任务车辆基于其通信范围内服务车辆和路边单元的性能，确定候选服务车辆和候选路边单元，其中所述服务车辆和路边单元的性能与所述服务车辆和路边单元到所述任务车辆的距离、连接时间，以及所述服务车辆和路边单元的可用计算资源关联；所述任务车辆计算所述多个子任务卸载到所述候选服务车辆和候选路边单元的卸载时延；以及以最小化平均卸载时延为目标，所述任务车辆将所述多个子任务卸载到目标服务车辆和/或目标路边单元，其中所述目标服务车辆选自所述候选服务车辆，所述目标路边单元选自所述候选路边单元。
[0008]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述方法还包括：所述任务车辆向其通信范
围内的服务车辆和路边单元发送卸载请求，其中所述卸载请求包括所述多个子任务的信息、任务车辆ID、任务车辆位置；所述任务车辆接收所述服务车辆和路边单元返回的响应信息，其中所述响应信息包括所述服务车辆和路边单元的ID、位置和可用计算资源信息。
[0009]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述任务车辆基于其通信范围内服务车辆和路边单元的性能，确定候选服务车辆和候选路边单元，具体包括：所述任务车辆基于其与其通信范围内服务车辆的车辆位置、行驶方向、行驶速度，计算与所述服务车辆的间隔距离和连接时间；所述任务车辆基于其车辆位置、行驶方向、行驶速度以及其通信范围内路边单元的位置，计算与所述路边单元的间隔距离和连接时间；所述任务车辆基于其与所述服务车辆和路边单元的间隔距离、连接时间以及所述服务车辆和路边单元的可用计算资源，分别计算所述服务车辆和路边单元的性能值；所述任务车辆选取所述性能值大于预设值的服务车辆作为所述候选服务车辆，选取所述性能值最高的一个路边单元为所述候选路边单元。
[0010]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述任务车辆分别计算所述服务车辆和路边单元的性能值，具体包括：所述任务车辆基于其与服务车辆的间隔距离、连接时间及所述服务车辆的可用资源的权重比例，计算所述服务车辆的性能值；所述任务车辆基于其与路边单元的间隔距离、连接时间及所述路边单元的可用资源的权重比例，计算所述路边单元的性能值。
[0011]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述卸载时延包括传输时延、计算时延和结果返回时延；所述任务车辆计算所述多个子任务卸载到所述候选服务车辆和候选路边单元的卸载时延，具体包括：所述任务车辆基于其到所述候选服务车辆的传输速率以及对应子任务的数据大小，计算将对应子任务卸载到所述候选服务车辆的传输时延；和/或，所述任务车辆基于其到所述候选路边单元的传输速率以及对应子任务的数据大小，计算将对应子任务卸载到所述候选路边单元的传输时延。
[0012]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述方法还包括：所述任务车辆基于对应子任务的计算资源和所述候选服务车辆的供给计算资源比例，计算将对应子任务卸载到所述候选服务车辆的计算时延；和/或，所述任务车辆基于对应子任务的计算资源和所述候选路边单元的供给计算资源比例，计算将对应子任务卸载到所述候选路边单元的计算时延。
[0013]在本专利技术的一个或多个实施方式中，将所述多个子任务卸载到目标服务车辆和目标路边单元，具体包括：所述任务车辆在预设约束下，以最小化平均卸载时延为目标，确定任务卸载策略，其中所述任务卸载策略包括所述目标服务车辆和目标路边单元的选取、卸载到所述目标服务车辆和目标路边单元的子任务比例的划分和分配到所述目标服务车辆和目标路边单元的可用计算资源比例的划分；以及所述预设约束包括任务划分完整的约束、所述候选服务车辆和候选路边单元的总可用计算资源的约束、所述任务车辆与候选服务车辆和候选路边单元的关联模式的约束、每个子任务不重复分配的约束。
[0014]在本专利技术的另一个方面当中，提供了一种联合任务卸载的装置，其包括划分模块、选取模块、计算模块和卸载模块。
[0015]划分模块，用于任务车辆将生成的任务划分为多个子任务。
[0016]选取模块，用于所述任务车辆基于其通信范围内服务车辆和路边单元的性能，确定候选服务车辆和候选路边单元，其中所述服务车辆和路边单元的性能与所述服务车辆和路边单元到任务车辆的距离、连接时间，以及所述服务车辆和路边单元的可用计算资源关
联。
[0017]计算模块，用于所述任务车辆计算所述多个子任务卸载到所述候选服务车辆和候选路边单元的卸载时延。
[0018]卸载模块，用于以最小化平均卸载时延为目标，所述任务车辆将所述多个子任务卸载到目标服务车辆和/或目标路边单元，其中所述目标服务车辆选自所述候选服务车辆，所述目标路边单元选自所述候选路边单元。
[0019]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述选取模块还用于：所述任务车辆向其通信范围内的服务车辆和路边单元发送卸载请求，其中所述卸载请求包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种联合任务卸载的方法，应用于车辆边缘计算系统，所述车辆边缘计算系统包括多个车辆和路边单元，其特征在于，所述方法包括：任务车辆将生成的任务划分为多个子任务；所述任务车辆基于其通信范围内服务车辆和路边单元的性能，确定候选服务车辆和候选路边单元，其中所述服务车辆和路边单元的性能与所述服务车辆和路边单元到所述任务车辆的距离、连接时间，以及所述服务车辆和路边单元的可用计算资源关联；所述任务车辆计算所述多个子任务卸载到所述候选服务车辆和候选路边单元的卸载时延；以及以最小化平均卸载时延为目标，所述任务车辆将所述多个子任务卸载到目标服务车辆和/或目标路边单元，其中所述目标服务车辆选自所述候选服务车辆，所述目标路边单元选自所述候选路边单元。2.如权利要求1所述的联合任务卸载的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述任务车辆向其通信范围内的服务车辆和路边单元发送卸载请求，其中所述卸载请求包括所述多个子任务的信息、任务车辆ID、任务车辆位置；所述任务车辆接收所述服务车辆和路边单元返回的响应信息，其中所述响应信息包括所述服务车辆和路边单元的ID、位置和可用计算资源信息。3.如权利要求2所述的联合任务卸载的方法，其特征在于，所述任务车辆基于其通信范围内服务车辆和路边单元的性能，确定候选服务车辆和候选路边单元，具体包括：所述任务车辆基于其与其通信范围内服务车辆的车辆位置、行驶方向、行驶速度，计算与所述服务车辆的间隔距离和连接时间；所述任务车辆基于其车辆位置、行驶方向、行驶速度以及其通信范围内路边单元的位置，计算与所述路边单元的间隔距离和连接时间；所述任务车辆基于其与所述服务车辆和路边单元的间隔距离、连接时间以及所述服务车辆和路边单元的可用计算资源，分别计算所述服务车辆和路边单元的性能值；所述任务车辆选取所述性能值大于预设值的服务车辆作为所述候选服务车辆，选取所述性能值最高的一个路边单元为所述候选路边单元。4.如权利要求3所述的联合任务卸载的方法，其特征在于，分别计算所述服务车辆和路边单元的性能值，具体包括：所述任务车辆基于其与服务车辆的间隔距离、连接时间及所述服务车辆的可用资源的权重比例，计算所述服务车辆的性能值；所述任务车辆基于其与路边单元的间隔距离、连接时间及所述路边单元的可用资源的权重比例，计算所述路边单元的性能值。5.如权利要求1所述的联合任务卸载的方法，其特征在于，所述卸载时延包括传输时延、计算时延和结果返回时延；所述任务车辆计算所述多个子任务卸载到所述候选服务车辆和候选路边单元的卸载时延，具体包括：所述任务...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兵，倪苏婕，胡峰，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：