[发明专利]一种基于志愿者协同处理的车载边缘计算方法、装置及系统

说明书

本发明提供了一种基于志愿者协同处理的车载边缘计算方法、装置及系统，所述方法为：设某一车载边缘计算服务器，即VEC服务器v_j覆盖范围内有n个有任务卸载需求的车辆用户r_i,i＝1,2,…,n；VEC服务器v_j接受其覆盖范围内的车辆用户的任务卸载请求，并根据所有车辆用户请求卸载的总任务量及自身所能处理的总任务量，招募l个志愿者联盟提供闲置资源协助其处理其自身不能处理的任务量；其中每个志愿者联盟是一个由多个有闲置资源的车辆组成的车载资源池。本发明能解决车载边缘计算中VEC服务器计算资源有限的问题，有效提高车载服务质量和用户体验。

技术领域

本发明涉及车载边缘计算领域，具体涉及一种基于志愿者协同处理的车载边缘计算方法、装置及系统。

背景技术

近年来，车载云计算作为车联网中的一个关键技术，受到了广泛的关注。车载云计算技术利用云计算优势为车辆用户提供计算服务，使得车辆之间能够共享资源，相互合作，实现诸如智能交通管理、实时路况监测等应用和安全的驾驶体验。然而，随着车联网和5G通信的迅速发展，各种新兴的车载应用和服务随之增加，对于增强现实、无人驾驶、在线多媒体等延迟敏感的计算密集型应用，不仅要求高访问速度和低时延，还需要大量的资源用于计算处理和内容缓存。现有的方法是车辆用户将计算任务与远程云中心服务器进行数据交换，然而，由于云中心服务器远离车辆用户，通常会带来相对较大的时延，已经不能满足车辆用户的体验。

为了应对这一挑战，相关学者将移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)引入到车载云计算中，构建移动车辆用户与云服务器之间的近距离计算环境，形成车载边缘计算(Vehicular Edge Computing,VEC)。VEC能够将计算能力扩展到车辆网络边缘，是一种提高数据交换效率的有效方法，能够在计算处理中提供快速的交互响应。在VEC中，车辆用户为获得高质量的服务体验，可以将本地计算任务卸载到与路侧单元(Road Side Unit,RSU)[8]相连的VEC服务器，通过VEC服务器与本地车辆之间的计算资源分配来改善用户的服务体验。然而，与位于远程的云中心服务器相比，面对迅速增长的车辆需求，车载边缘计算越来越受制于其有限的计算资源。对于各种计算密集型车载应用需求，现有的VEC服务器的资源容量已无法满足用户需求。因此，资源受限的VEC服务器与车载计算密集型应用之间的紧张关系成为提高车载服务的用户满意度和服务质量的瓶颈，为车载边缘计算设计合理有效的计算卸载和资源分配方案迫在眉睫。

发明内容

本发明所解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种基于志愿者协同处理的车载边缘计算方法、装置及系统，能解决车载边缘计算中VEC服务器计算资源有限的问题，有效提高车载服务质量和用户体验。

本发明所提供的技术方案为：

一方面，提供一种基于志愿者协同处理的车载边缘计算方法，设某一车载边缘计算服务器，即VEC服务器v_j覆盖范围内有n个有任务卸载需求的车辆用户r_i,i＝1,2,…,n；

VEC服务器v_j接受其覆盖范围内的车辆用户的任务卸载请求，并根据所有车辆用户请求卸载的总任务量及自身所能处理的总任务量，招募l个志愿者联盟提供闲置资源协助其处理其自身不能处理的任务量；其中每个志愿者联盟是一个由多个有闲置资源的车辆组成的车载资源池。

进一步地，车辆用户r_i将任务量卸载到VEC服务器v_j，需要向VEC服务器v_j支付的费用D_i,j为：

D_i,j＝s_jq_i,j