[发明专利]一种基于双向拍卖机制的边缘计算任务卸载方法及装置

权利要求书

1.一种基于双向拍卖机制的边缘计算任务卸载方法，其特征在于，应用于边缘计算系统中的资源分配服务器，所述边缘计算系统包括所述资源分配服务器，多个用户设备和多个边缘服务器，所述方法包括：

获取每个用户设备产生的待处理任务所需的资源块数目；

获取每个用户设备针对资源块的最高购入价，以及各个边缘服务器针对资源块的最低出售价；

基于所述最高购入价和所述最低出售价，为每个用户设备的待处理任务确定目标边缘服务器；

根据当前各个用户设备产生的待处理任务所需的资源块的总数目，以及当前各个边缘服务器所能提供的资源块的总数目，确定供求关系比例；

针对每个用户设备，根据该用户设备针对资源块的最高购入价，该用户设备的各个目标边缘服务器针对资源块的最低出售价，以及所述供求关系比例，确定该用户设备与各个目标边缘服务器针对资源块的成交价；

基于各个用户设备的任务时延，和针对资源块的购入花销，构建用户设备侧的第一满意度方程；基于各个目标边缘服务器针对资源块的出售收入，构建目标边缘服务器侧的第二满意度方程；基于所述第一满意度方程，所述第二满意度方程，以及所述供求关系比例，构建所述用户设备和所述目标边缘服务器的最大期望总满意度的优化方程；

基于所述最大期望总满意度的优化方程，确定资源分配决策；所述资源分配决策包括每个用户设备的目标边缘服务器为该用户设备的待处理任务提供的资源块数目；

基于所述资源分配决策，生成与用户设备数目相同的卸载指令，每个卸载指令中包含一用户设备卸载至该用户设备的各个目标边缘服务器的数据量；

将所述卸载指令发送至相应的用户设备，以使该用户设备将待处理任务的相应数据量的部分任务卸载至各个目标边缘服务器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取每个用户设备产生的待处理任务所需的资源块数目的步骤，包括：

基于如下公式计算每个用户设备产生的待处理任务所需的资源块数目：

其中，表示用户设备i产生的待处理任务执行卸载的预计时延，T_lⁱ表示用户设备i产生的待处理任务在本地处理的预计时延，表示用户设备i产生的待处理任务执行卸载的预计能耗，表示用户设备i产生的待处理任务在本地处理的预计能耗，R_i表示用户设备i产生的待处理任务的数据量，表示用户设备i本地计算的计算率，表示用户设备i本地计算的功率，α表示时延因子，β表示能耗因子，J_i表示完成用户设备i产生的待处理任务所需的CPU总周期，B_ij表示用户设备i将产生的待处理任务卸载至边缘服务器的传输时延，表示边缘服务器的计算率，表示用户设备i的发送功率，l^-a表示用户设备i与边缘服务器之间的信道增益，表示用户设备i与边缘服务器之间的信道的白噪声功率，表示边缘服务器处理用户设备i产生的待处理任务所需的计算资源量，a表示预先设定的每个资源块的计算资源量，[·]表示最大取整，N_i表示用户设备i产生的待处理任务所需的资源块数目。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对每个用户设备，根据该用户设备针对资源块的最高购入价，该用户设备的各个目标边缘服务器针对资源块的最低出售价，以及所述供求关系比例，确定该用户设备与各个目标边缘服务器针对资源块的成交价的步骤，包括：

按照如下公式计算每个用户设备与各个目标边缘服务器针对资源块的成交价：

其中，i表示用户设备的序号，j表示目标边缘服务器的序号，λ表示供求关系比例，表示用户设备i与目标边缘服务器j针对资源块的成交价，表示用户设备i针对资源块的最高购入价，表示目标边缘服务器j针对资源块的最低出售价，λ_max表示预设的供求关系比例的最大门限，λ_min表示预设的供求关系比例的最小门限。