[发明专利]一种支持移动边缘计算的任务卸载装置及方法

权利要求书

1.一种支持移动边缘计算的任务卸载装置，其特征在于，该装置包括：

终端特性感知模块：各用户设备(User Equipment，UE)通过内设信息收集机制感知终端的宏微观信息，包括终端计算能力，并发送至信息分析处理模块进行集中处理；

任务特性感知模块：对用户任务特性进行收集，包括任务的输入数据量、完成任务所需的计算资源量以及任务执行时延的最大容忍值，并将所得用户任务信息发送至信息分析处理模块；

信息监测模块：监测UE所关联基站周期性广播消息，获取基站传输带宽和移动边缘计算(Mobile Edge Computing，MEC)服务器计算能力，并传送至网络信息收集模块；

网络信息收集模块：根据信息监测模块监测到的网络状态信息进行网络信息定向性收集，根据网络状态信息实现数据的实时更新，并通过与信息分析处理模块的实时交互，实现监测模块状态信息与信息分析处理模块状态信息关于基站及MEC服务器侧信息的互通性和一致性；

信息分析处理模块：根据终端特性感知模块、任务特性感知模块以及网络信息收集模块所收集的信息，确定候选MEC服务器，对用户的任务特性和候选MEC服务器状态信息进行存储，分析，处理，更新，并将数据传送至任务卸载决策模块；

任务卸载决策模块：根据信息分析处理模块输出的基站及MEC服务器信息，对用户候选MEC服务器的性能进行评估，选择性能最佳的MEC服务器执行卸载；

卸载执行模块：根据对应的任务卸载决策执行用户任务卸载；

任务特性感知模块对用户任务特性进行收集，第i个用户设备UE_i任务特性由三元组表示：其中，I_i表示UE_i任务的输入数据量，S_i表示完成UE_i任务所需的计算资源量，表示UE_i任务执行时延的最大容忍值；

信息分析处理模块确定候选MEC服务器集包括：UE_i的候选MEC服务器集合需满足：

其中，B_j表示基站j的传输带宽，P_ij表示UE_i的任务W_i传输至MEC服务器M_j时的传输功率，h_ij表示任务W_i卸载到MEC服务器M_j时对应的链路的信道增益，σ²表示信道噪声功率，表示UE_i任务W_i传输至基站时所需最小传输速率；D_ij表示任务W_i传输至MEC服务器M_j并执行完成所需总时延，表示任务W_i从UE_i传输至MEC服务器M_j的传输时延，表示用户卸载至MEC服务器M_j执行的执行时延，其中表示与基站j相关联的MEC服务器M_j的计算能力；表示任务执行完成时延的最大容忍值；

如满足上述条件，则该MEC服务器确定为候选MEC服务器。

2.适用于权利要求1所述装置的一种支持移动边缘计算的任务卸载方法，其特征在于，该任务卸载方法具体为：设UE_i的候选MEC服务器的数目为N_i，若N_i＞1，则根据各MEC服务器的性能状况，卸载至最佳MEC服务器；若N_i＝1，则执行卸载至该MEC服务器；若N_i＝0，则由本地UE执行任务。

3.根据权利要求2所述的一种支持移动边缘计算的任务卸载方法，其特征在于，对于候选MEC服务器的数量N_i＞1，评估各候选MEC服务器执行任务卸载所需能耗，选择对应能耗最小的MEC服务器作为卸载目标服务器；

令E_ij为任务W_i卸载至MEC服务器M_j执行任务所需总能耗，其中，表示从UE_i上传至MEC服务器M_j的传输能耗；表示卸载至MEC服务器执行的能耗，κ为服务器有效的开关电容。