[发明专利]一种基于自适应任务卸载的蜂窝网络计算资源分配方法

权利要求书

1.一种基于自适应任务卸载的蜂窝网络计算资源分配方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1、建立多基站多用户系统模型：在移动边缘计算网络中，建立基于OFDMA的多基站多用户系统模型，每个基站均部署有MEC服务器；

S2、自适应地选择任务卸载模式：基于多基站多用户系统模型，各用户分别自适应地选择最优任务卸载模式；所述任务卸载模式包括D2D卸载、基站卸载和本地计算三种；最优任务卸载模式的选择过程为：用户u优先向周围邻近用户发送计算资源请求，判断每一位邻近用户是否有可使用的计算资源，并通过计算二者的信干噪比判断二者之间的连接是否稳定，选出有计算资源且连接稳定的邻近用户集合，若该集合中的用户个数大于0，说明存在支持D2D卸载的邻近用户，则用户选择D2D卸载模式，并选择时延与能耗的权重和最低的邻近用户进行D2D卸载；若无支持D2D卸载的邻近用户，则用户u向周围基站请求计算资源，并通过计算与周围每个基站之间的信干噪比来选择可连接的基站，在可连接的基站中选出满足约束条件的基站集合，若该集合中的基站个数大于0，说明有支持卸载的基站，则用户u选择基站卸载；若无支持D2D卸载的邻近用户，且无支持卸载的基站，则用户u选择本地计算；

S3、分配计算资源：若用户选择基站卸载，满足约束条件的基站根据计算资源使用情况，自适应地为用户选择最优卸载决策并分配计算资源。

2.根据权利要求1所述的一种基于自适应任务卸载的蜂窝网络计算资源分配方法，其特征在于：所述的多基站多用户系统模型由N_B个基站和N_U个用户组成，该系统模型中的用户均随机分布；

设N_B＝{1 2…B}表示基站的集合，N_U＝{1 2…U}表示用户的集合；假设各个用户同时具有一个需要执行的时延敏感型任务，该任务不可被分解成多个子任务分开执行，且用户在任务执行完前后位置不变；每个计算任务Z_u由三个参数组成，u∈N_U；其中，D_u表示需要执行的任务的数据大小；R_u表示用户u完成计算任务所需要的计算资源，计算资源由CPU周期转数表示，T_th为任务卸载的最大允许时延；

用户的任务采用卸载至邻近用户或者卸载至基站或者本地计算的方式；设S＝{S_uu',u'∈N_U,u∈N_U}代表用户u与用户u′之间采用D2D卸载模式进行计算任务卸载决策的矢量，其中，S_uu'＝{0,1},S_uu'＝1代表用户u将计算任务卸载给用户u′执行；设A＝{a_ub,u∈N_U,b∈N_B}代表用户u与基站b之间采用基站卸载模式进行计算任务卸载决策的矢量，其中，a_ub＝{0,1}，a_ub＝1代表用户u将计算任务卸载给基站b执行；

卸载决策变量S_uu'和a_ub之间的关系如下：

S_uu'+a_ub≤1,u∈N_U,u'∈N_U,b∈N_B

其中：

为了避免子信道之间的干扰，每个用户只能占用一个子信道，K是每个基站的最大子信道数，即基站同时可以服务的用户数量最多为K。