[发明专利]基于SDN架构的车辆计算任务卸载方法

说明书

本发明公开了一种基于SDN架构的车辆计算任务卸载方法，包括如下步骤：步骤1：构建基于SDN架构的车辆计算任务卸载系统；步骤2：判断车辆是否能够与UAV或MEC服务器建立通信链路，并根据判断结果制定策略集；步骤3：车辆收集由SDN控制器发来的系统中的全局信息；步骤4：根据SDN控制器提供的全局信息及步骤2中判断车辆是否能够与UAV或MEC服务器建立通信链路的结果，计算当前情况下的策略集中各种决策的支付函数值，并选取支付函数值最小的策略作为当前最优策略。该基于SDN架构的车辆计算任务卸载方法利用博弈论思想，最小化执行计算任务成本的同时还能保证通信的服务质量。

技术领域

本发明提供了一种基于SDN架构的车辆计算任务卸载方法，可最小化系统成本，同时保证通信的服务质量。

背景技术

第二次工业革命后，内燃机的发明解决了各类交通工具发动机的问题，而发电机的问世也使得人类进入了电气时代。工业技术和生产水平巨大的提升，使汽车行业蓬勃发展。现如今，汽车已成为我们日常生活必不可少的一部分。汽车的数量无比庞大且与日俱增，必须有合理的检测管理措施加以引导。据估计，到2020年联网车辆将达到2.5亿，如此庞大复杂而又实时变化的车辆交通，人力指挥调度是不现实的，人们希望有智能的方式进行管理。这一系统的理念也促使了以路侧单元(RSU)、基站(BS)、车辆(Vehicles)组成的车辆网络(Vehicular Networks)的产生。通过车辆网络，智能交通系统对城市中整体交通情况有一个整体的认知，从而在宏观上实施对城市交通的管理引导。

随着车联网的发展，众多车辆应用应运而生。比较流行的车辆应用主要包含路况预警、碰撞避免、智能调速、无人驾驶等。然而实现这些应用需要机器视觉、高精度数字地图或GPS系统、雷达系统等多项技术支持。这些技术会产生大量的数据以及计算任务，而且这些任务许多都是延迟敏感的。目前存在大量传统车辆，这些车辆不具备较强的计算能力，也就不能在时延允许范围内执行完计算任务。因此，这些新兴应用的实施面临着许多挑战。

传统车辆计算任务卸载是解决当自身资源及计算性能有限时，传统车辆在处理计算密集型和延迟敏感型应用时面临的能力不足问题的有效办法。移动边缘计算作为新兴的计算方式，具有靠近移动终端，做出快速反应的优势。传统车辆可以将计算任务卸载到边缘云上执行来提升车辆解决资源密集的计算任务的能力和提升计算效率。

在一些建筑物密集和基础设施较少的场景，由于建筑物遮挡，车辆与云或边缘云建立连接十分困难，影响通信质量以及计算效率。凭借UAV无视地形的特点，将其部署于这样的区域上空，辅助车辆通信和计算是一个优秀的解决办法。

计算任务卸载决策的制定是计算任务卸载问题中的关键，因此，提出一套有效的计算任务卸载方法是本领域亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于SDN(软件定义网络，Software DefinedNetwork)架构的车辆计算任务卸载方法，以优化计算任务执行时间和系统能耗，生成用户之间相互满意的卸载决策。

本发明提供的技术方案是：基于SDN架构的车辆计算任务卸载方法，包括如下步骤：

步骤1：构建基于SDN架构的车辆计算任务卸载系统，所述系统包括UAV、MEC服务器、车辆和SDN控制器，所述SDN控制器与UAV、MEC服务器和车辆信号连接；

步骤2：判断车辆是否能够与UAV或MEC服务器建立通信链路，并根据判断结果制定策略集；

步骤3：车辆收集由SDN控制器发来的系统中的全局信息，所述全局信息包含：UAV和MEC服务器的位置、UAV和MEC服务器等待队列中的计算任务数量、UAV和MEC服务器的计算能力和有多少车辆正在向UAV或MEC服务器发送卸载数据的信息；