[发明专利]一种基于近地轨道的边缘计算模型及其服务放置方法在审

专利信息
申请号: 202110513395.5 申请日: 2021-05-11
公开(公告)号: CN113342514A 公开(公告)日: 2021-09-03
发明(设计)人: 王克浩;胡志鑫;刘克中;陈默子;曾旭明;郑凯 申请(专利权)人: 武汉理工大学
主分类号: G06F9/50 分类号: G06F9/50
代理公司: 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222 代理人: 许莲英
地址: 430070 湖*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 轨道 边缘 计算 模型 及其 服务 放置 方法
【权利要求书】:

1.一种基于近地轨道的边缘计算模型及其服务放置方法,其特征在于,

步骤1:针对多基站下的多用户场景,构建包含任务数据量和计算量的用户任务集合;

步骤2:步骤1中的用户任务集合中每个用户需进行卸载决策,设置卸载决策变量集合其中卸载决策变量控制每个用户任务的本地执行或者边缘执行,其中,表示用户nk的卸载决策,表示用户将任务卸载到边缘服务器执行,表示它将在本地执行,下标nk表示第k个小基站区域中的第n个用户,n∈{1,2,…,N}表示基站区域的第n个用户,表示小基站集合,表示在基站k服务范围内的用户集合;

步骤3:步骤2中的卸载决策为本地执行时,提出每个用户的本地计算资源变量满足限制其中,表示分配给用户nk的任务的本地计算资源,为用户nk的本地最大计算资源,上标l标注本地执行,下标nk表示第k个小基站区域中的第n个用户,n∈{1,2,…,N}表示基站区域的第n个用户,表示小基站集合,表示在基站k服务范围内的用户集合;

步骤4:步骤2中的卸载决策为边缘执行时,提出用户与边缘服务器的无线带宽分配变量满足限制边缘服务器分配给用户任务的计算资源满足限制其中,表示基站区域k中分配给用户nk的无线频谱的百分比,表示用户nk的卸载决策,表示边缘服务器分配给用户nk的计算资源,为边缘服务器k的总计算资源,上标c标注边缘执行,下标nk表示第k个小基站区域中的第n个用户,n∈{1,2,…,N}表示基站区域的第n个用户,表示小基站集合,表示在基站k服务范围内的用户集合;

步骤5:步骤4中用户任务的边缘执行时,提出近地轨道卫星放置服务的消耗时间tk需满足限制tk≤t0,其中,tk表示近地轨道卫星放置服务到与基站k连接的边缘服务器的时间,下标k表示第k个基站,t0表示放置服务的时间限制;

步骤6:基于以上步骤,考虑完成所有用户任务的总时间成本和总能量成本为所构建系统的主要评价指标,构建用户任务的成本模型;

步骤7:基于步骤6中的用户任务的成本模型,提出以最小化所有用户任务总成本为目标的联合服务放置和卸载决策问题,并提出一个低复杂度的迭代算法解决该问题。

2.根据权利要求1所述的基于近地轨道的边缘计算模型及其服务放置方法,其特征在于,

步骤1中用户任务集合表示为:

其中,和表示所述用户nk的任务的数据量和计算量,下标nk表示第k个小基站区域中的第n个用户,n∈{1,2,…,N}表示基站区域的第n个用户,表示小基站集合,表示在基站k服务范围内的用户集合。

3.根据权利要求1所述的基于近地轨道的边缘计算模型及其服务放置方法,其特征在于,

步骤2中所述用户任务需要进行卸载决策,所述卸载决策包括边缘执行和本地执行,其卸载变量集合定义为其中,表示用户nk的卸载决策,表示用户将任务卸载到边缘服务器执行,表示它将在本地执行,下标nk表示第k个小基站区域中的第n个用户,n∈{1,2,…,N}表示基站区域的第n个用户,表示小基站集合,表示在基站k服务范围内的用户集合。

4.根据权利要求1所述的基于近地轨道的边缘计算模型及其服务放置方法,其特征在于,

步骤3中所述用户任务的卸载决策为本地执行时,卸载变量用户nk在本地计算资源满足限制:

其中,表示分配给该用户nk的任务的本地计算资源,为用户nk的本地最大计算资源,表示本地的计算资源分配变量集合,上标l标注本地执行,下标nk表示第k个小基站区域中的第n个用户,n∈{1,2,…,N}表示基站区域的第n个用户,表示小基站集合,表示在基站k服务范围内的用户集合。

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