[发明专利]自组织移动云网络的联合任务卸载和资源分配方法

权利要求书

1.一种自组织移动云网络的联合任务卸载和资源分配方法，其特征在于该方法包括：

(1)当主节点产生任务时，搜索预设范围内是否存在WiFi从节点；若存在，执行(2)，否则，执行(7)；其中，主节点是有任务需要处理的移动用户，WiFi从节点是能够提供云资源的WiFi移动设备；

(2)将主节点和预设范围内的WiFi从节点组成Ad hoc网络，并建立通信链路；

(3)判断WiFi从节点的资源是否能够完成任务，若是，则执行(4)，若否，执行(7)；

(4)WiFi从节点考虑自身的能量消耗、计算能力和通信成本，以最大化其收益为目标，给出云资源的售价；

(5)主节点针对给出的售价，分配卸载到WiFi从节点的任务量并进行卸载；

(6)WiFi从节点分配云资源，并执行主节点的任务；

(7)主节点向所在蜂窝网络的基站请求无线频谱资源，基站考虑功耗和带宽约束，以最大化其收益为目标，给出无线频谱资源的最优定价；

(8)接入基站的主节点和蜂窝从节点根据定价购买相应的无线频谱资源；其中，蜂窝从节点是与主节点同处于一个蜂窝小区的移动设备；

(9)蜂窝从节点根据自身的能量消耗、计算能力和通信成本，以最大化其收益为目标，给出云资源的售价；

(10)主节点针对给出的售价，分配卸载到蜂窝从节点的任务量并进行卸载；

(11)蜂窝从节点分配云资源，并执行主节点的任务。

2.根据权1所述的自组织移动云网络的联合任务卸载和资源分配方法，其特征在于还包括步骤：

(12)对WiFi从节点进行任务状态监测，若监测到主节点的任务未完成之前，WiFi从节点离开之前的Ad hoc网络，则返回执行(3)。

3.根据权1所述的自组织移动云网络的联合任务卸载和资源分配方法，其特征在于：步骤(4)具体包括：

(4-1)设置WiFi从节点的收益为：

式中，p_s1表示WiFi从节点s1处理单位长度任务的售价，L_in,s1为WiFi从节点s1分得的任务量在处理前的长度，C_s1＝bL_in,s1/Z_s1为WiFi从节点s1的计算所消耗的成本，b为处理单位长度信息所需的单位成本，Z_s1为WiFi从节点s1的计算能力，λ_w为Ad hoc网络单位时间的通信成本，为WiFi从节点s1与主节点之间的通信速率；

(4-2)以最大化收益u_s1为目标建立目标函数为：

s.t.C1:Ts1wPs1,Mw+Qs1p≤Qth,s1]]>

C2:0≤Ps1,Mw≤Ps1max]]>

C3:p_s1≥0

式中，约束条件C1为WiFi从节点用于通信和处理任务总的能耗约束，其中为WiFi从节点s1向主节点传输数据的发射功率，为处理任务所需的能耗，λ_s1为WiFi从节点s1单位时间计算所消耗的能量，Q_th,s1为WiFi从节点s1总的能耗阈值；C2为WiFi从节点发射功率约束；C3为任务处理单价的非负性；

(4-3)根据建立目标函数和任务的最优分配得到最优售价p_s1^*为

ps1*=[Zs1ln2[λwCM,s1w+γ+bZs1+ρs1λwCs1,Mw(1+τs1Ps1,Mw)]-(λwCM,s1w+γ)]+]]>

式中，[·]⁺＝max{·,0}，ρ_s1＝L_in,s1/L_out,s1，为WiFi从节点s1的发射功率，γ和τ_s1为拉格朗日乘子。