[发明专利]一种面向车联雾计算的“通信-计算”一体化资源分配方法

说明书

本发明涉及一种面向车联雾计算的“通信‑计算”一体化资源分配，属于车辆计算资源领域。该方法包括以下步骤：S1、获取车辆信息和雾节点信息；S2、建立任务模型；S3、计算雾节点执行任务的稳定度；S4、任务计算模型；S5、将稳定性影响因子与任务执行时延相结合。传统的单小区资源分配策略中一般只是单纯的考虑任务执行的时延，而本发明中提出了一种“稳定度‑时延”联合分配策略，新增了任务稳定度这一指标，并将其转化为稳定度影响因子与任务执行时延相结合，使得最终的分配结果更加可靠。

技术领域

本发明属于车辆计算资源领域，涉及一种面向车联雾计算的“通信-计算”一体化资源分配方法。

背景技术

随着网络技术的蓬勃发展，云计算凭借其强大的计算和存储能力，得到了广泛的应用。一方面，终端设备的爆炸式增长让云计算有了进一步的发展；另一方面，终端用户之间较大的通信距离，云计算集中式地处理大量数据的模式需要面对网络拥塞、较大的网络延迟以及较高的运营成本等问题。对于一些时延敏感的应用，需要一种新的体系结构快速响应底层设备的需求。

2011年，思科公司首次提出了雾计算的概念，在用户和云服务层之间增加一个雾层，利用距离用户较近的雾层中的设备提供有弹性的计算资源。雾计算靠近终端用户、拥有稠密的地理分布，支持移动性、低延迟性、位置感知、异构性，包括终端用户设备、接入设备、智能路由、交换机等都可以成为雾设备(节点)。

雾计算在各个领域都有着广泛的应用，本发明主要解决的是雾计算在车联网领域应用的难题。近年来，随着智能车的不断发展以及先进车辆应用的出现，在满足车辆通信和计算需求方面的挑战日益突出。但是如果没有强大的通信和计算能力支持，各种车辆应用和服务仍将处于概念阶段，不能在日常生活中付诸实践。因此，这个问题亟待解决。现有的解决方案(例如蜂窝网络、路边单元(RSU)和移动云计算)并不完美，因为它们高度依赖额外基础设施并会承担高额的部署成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种面向车联雾计算的“通信-计算”一体化资源分配方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种面向车联雾计算的“通信-计算”一体化资源分配方法，该方法包括以下步骤：

S1、获取车辆信息和雾节点信息；

S2、建立任务模型；

S3、计算雾节点执行任务的稳定度；

S4、建立任务计算模型；

S5、将稳定性影响因子与任务执行时延相结合。

可选地，步骤S1具体为：

设卸载到路侧单元RSU执行任务，根据香农公式，车辆上行的传输速率可以表示为

其中，B为无线信道的带宽，P_i代表智能车辆用于上传数据的传输功率，g_i则代表智能车辆i与基站之间的信道增益，N₀为白高斯噪声方差。

可选地，步骤S2具体为：

系统中的每一个车辆都产生了计算密集型任务，设智能车辆i对应的任务A_i用以下数组来表示

其中，表示应用的数据量；S_i表示CPU处理该应用需要的周期数；表示该应用的到达时间。

可选地，S3具体为

通过雾节点的信誉度对其执行任务的所述稳定度进行量化，雾节点的信誉度使用以下公式进行描述：