[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

说明书

本发明公开了一种基于移动边缘计算场景下的任务卸载方法，包括系统初始化；获取终端设备的待处理任务的任务信息和系统实时参数信息；根据待处理的任务信息和系统实时参数信息确定系统开销最小化的优化目标方程；将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及传输功率和边缘服务器资源分配子问题；并对子问题进行求解得到最终的任务卸载方案；根据任务卸载方案对移动边缘计算场景进行任务卸载。本发明还公开了实现所述基于移动边缘计算场景下的任务卸载方法的任务卸载装置。本发明能够在满足设备终端服务质量要求的前提下，明显降低系统整体开销，而且可靠性高，适用性好。

技术领域

本发明属于移动通信领域，具体涉及一种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。

背景技术

随着经济技术的发展和移动通信、智能大数据时代的到来，网络边缘设备的种类和数据流量都呈现了指数式增长。同时，由于终端设备的发展与革新，一些新颖的服务场景也相应产生，如增强现实、虚拟现实、工业物联网等。这些新颖的服务场景，通常对服务质量(QoS)有着很高的要求，而移动终端设备硬件条件又不具备满足其需求的能力，因此人们提出了移动边缘计算的方式和架构。

移动边缘计算将传统的云计算数据中心的计算，存储和其他功能转移到网络边缘，从而为无线访问网络提供IT服务环境和云计算功能，并使应用程序和服务可以在本地部署。因此，在小型室内场景下，普遍会出现以多个Small Cell组成的网络通信格局以及单个边缘服务器构成的移动边缘计算系统。在此移动边缘计算系统中，移动终端的应用程序产生的任务可以选择在本地运行，也可通过无线传输的方式将应用程序的任务卸载到边缘服务器上运行。

但是，由于在该系统中的服务器的虚拟化资源有限，以及移动终端会存在抢夺通信资源的可能，因此如何进行任务的卸载和资源分配，是移动边缘计算中的一个最重要的问题之一。

目前的基于移动边缘计算场景下的任务卸载方法，其考虑的影响因素较为单一，而且最终得到的任务卸载方法并不能明显降低系统的整体开销。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种可靠性高、适用性好且能够明显降低系统整体开销的基于移动边缘计算场景下的任务卸载方法。

本发明的目的之二在于提供一种实现所述基于移动边缘计算场景下的任务卸载方法的任务卸载装置。

本发明提供的这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。

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、Small Cell基站的信道状态和边缘服务器计算资源的限制。

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：