[发明专利]基于移动边缘计算场景下的任务卸载方法及任务卸载装置

权利要求书

1.一种基于移动边缘计算场景下的任务卸载方法，包括如下步骤：

S1.系统初始化；

S2.获取终端设备的待处理任务的任务信息和系统的实时参数信息；

S3.根据步骤S2获取的待处理的任务信息和系统的实时参数信息，确定系统开销最小化的优化目标方程；

S4.将步骤S3确定的优化目标方程分解为两个子问题：任务卸载和信道分配子问题，以及传输功率和边缘服务器资源分配子问题；并对所述两个子问题进行求解得到最终的任务卸载方案；

S5.根据步骤S4得到的任务卸载方案，对移动边缘计算场景进行任务卸载。

2.根据权利要求1所述的基于移动边缘计算场景下的任务卸载方法，其特征在于步骤S2所述的终端设备的待处理任务的任务信息，具体包括待处理任务需要传输的数据总量和待处理任务执行所需要的CPU资源大小；所述的系统的实时参数信息，具体包括设备终端的电量状态、终端设备的计算能力、终端设备的功率约束、Small Cell基站的参数特性、SmallCell基站的信道状态和边缘服务器计算资源的限制。

3.根据权利要求2所述的基于移动边缘计算场景下的任务卸载方法，其特征在于步骤S3所述的确定系统开销最小化的优化目标方程，具体为采用如下算式作为优化目标方程：

式中表示用户k的开销；为所有用户的卸载决策；为所有用户的信道分配决策；为所有用户的传输功率分配决策；为边缘服务器分配给所有用户的计算资源；为用户集合；m为Small Cell的编号；为所有Small Cell的集合；n为子信道的编号；为所有子信道的集合；为用户k的卸载决策，且若表示用户k通过Small Cell基站m将任务卸载至边缘服务器执行，否则表示用户k的任务在本地执行；表示用户k的信道分配变量；s^mec为边缘服务器能够服务的最大用户数量；为边缘服务器分配给用户k的计算资源；F为边缘服务器的计算资源总量；表示用户k在信道n的传输功率；表示用户k的最大传输功率。

4.根据权利要求3所述的基于移动边缘计算场景下的任务卸载方法，其特征在于所述的用户k的开销具体为采用如下算式计算用户k的开销：

式中为能耗权重，为时延权重，且为用户k执行任务所需的能耗且计算公式如下：

式中m为Small Cell的编号；为所有Small Cell的集合；为用户k的卸载决策；为任务在本地执行的能耗且ε为能耗系数，为用户k的本地计算能力，Z_k为完成对应任务所需的CPU资源；为当将任务卸载到边缘服务器执行时任务传输所产生能耗，且其中n为子信道的编号，为所有子信道的集合，为用户k在信道n的传输功率，为设备终端通过无线传输的方式将任务传输到Small Cell基站的传输时间且计算公式如下：

式中D_k为用户k的任务的数据大小；为用户k的信道分配变量；B_n为信道n的带宽；为用户k在信道n的传输功率；为用户k与Small Cell基站m的信道n之间的信道增益；n₀为背景噪声；为用户k执行任务所需的时延且其中为任务在本地执行的时间且为任务在边缘服务器执行的时间且其中为设备终端通过无线传输的方式将任务传输到Small Cell基站的传输时间；为任务在边缘服务器处理任务的时间且其中为移动边缘服务器分配给用户k的计算资源。