[发明专利]5G边缘计算任务迁移与计算资源分配的方法及装置

说明书

本发明提供一种5G边缘计算任务迁移和计算资源分配的方法及装置。所述方法包括：基于系统总消耗最小化原则，确定每个所述计算任务的任务迁移变量，并且所述任务迁移变量满足预设的约束条件；其中，所述系统总消耗包括计算任务集合中第一所述计算任务在用户终端执行的第一计算时延和第一计算能耗，和第二所述计算任务在边缘服务器执行的第二计算时延和第二计算能耗。本发明提供的计算任务迁移的方法及装置，以系统总能耗最小为目标，同时考虑计算时延和计算能耗，确定计算任务集合中每个计算任务的迁移变量以及计算资源分配变量，有效降低了系统消耗，提高资源利用率。

技术领域

本发明涉及移动边缘计算应用技术领域，具体涉及一种5G边缘计算任务迁移与计算资源分配的方法及装置。

背景技术

目前，5G(the 5th generation mobile communication，第五代移动通信)技术迅速发展，将无线通信技术和物联网技术连接起来，并发展为自主驾驶、在线游戏、实时导航等计算量大、时延敏感的移动应用的实现铺平了道路。然而，由于智能移动设备的CPU计算能力和能量有限，导致许多相关的应用和服务无法被智能移动设备处理。近年来，移动边缘计算被提出来解决这个问题。与传统的移动云计算不同，5G移动边缘计算可以在网络边缘部署计算资源。通过将任务迁移至移动边缘计算服务器，可以有效地减少任务迁移时延，同时降低用户终端能耗。

与传统云计算相比，5G移动边缘计算可以有效降低系统消耗和任务迁移延迟。然而，考虑到移动边缘计算服务器的部署成本，移动边缘计算服务器的计算能力是有限的。因此，需要提出新的任务迁移和计算资源分配方案来提高资源利用率。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种5G边缘计算任务迁移与计算资源分配的方法及装置。

第一方面，本发明提供一种5G边缘计算任务迁移和计算资源分配的方法，包括：

基于系统总消耗最小化的目标，确定每个所述计算任务的迁移变量和计算资源分配变量，并且所述迁移变量和计算资源分配变量满足预设的约束条件；

其中，所述系统总消耗包括计算任务集合中第一所述计算任务在用户终端执行的第一计算时延和第一计算能耗，和第二所述计算任务在边缘服务器执行的第二计算时延和第二计算能耗。

在一个实施例中，所述迁移变量和计算资源分配变量是基于Q学习算法获得的。

在一个实施例中，所述方法还包括：

获取计算任务集合中每个计算任务的变量；

基于所述处理第一所述计算任务所需要的计算资源和第一所述计算任务在用户终端执行分配的计算资源，确定第一所述计算任务在用户终端执行的第一计算时延T_0i；

基于用户终端设备的换算系数，所述处理第一所述计算任务所需要的计算资源和第一所述计算任务在用户终端执行分配的计算资源，确定第一所述计算任务在用户终端执行的第一计算能耗

基于第二所述计算任务从用户终端传输至边缘服务器的传输速率和第二所述计算任务的大小，确定第二所述计算任务迁移到边缘服务器的迁移时间；

基于所述处理第二所述计算任务所需要的计算资源和第二所述计算任务对应的计算资源分配变量，确定第二所述计算任务在边缘服务器执行的计算时延；

将所述迁移时间和所述边缘服务器执行的计算时延求和，得到第二所述计算任务由边缘服务器执行的第二计算时延T_i^mec；

基于边缘服务器的换算系数，所述处理第二所述计算任务所需要的计算资源和第二所述计算任务由边缘服务器分配的计算资源，确定第二所述计算任务在边缘服务器执行的第二计算能耗