[发明专利]一种移动协同计算系统的任务分配方法和设备

权利要求书

1.一种移动协同计算系统的任务分配方法，其特征在于，包括：

获取移动协同计算系统模型，所述移动协同计算系统模型包括基站和终端用户的无线设备，其中，基站为集成MEC服务器的蜂窝基站，各基站之间采用光纤链路通信模式，无线设备通过无线通信链路与基站进行信息交互和计算任务传输；

以最小化加权的计算时延和能耗为协同计算指标，构造多用户多基站协同计算的任务分配优化目标函数；

对所述任务分配优化目标函数进行求解，得到最优任务分解策略，以及对应的计算时延和能耗值；

根据所述最优任务分解策略对每个终端设备的任务进行任务分解，将各分解任务在无线设备本地处理或传输至对应的基站进行处理；

获取各分解任务返回的计算结果；

所述任务分配优化目标函数为：

T≤T_DL

其中，T＝T_WD+T_BS，T≤T_DL，T_DL为系统全部任务完成并传输回无线设备所需的时间阈值，w₁和w₂为权重系数，E_WD为无线设备端总的处理能耗，T为总的处理时延，M为系统包含所有基站序号的集合，K为系统包含所有无线设备序号的集合，x_k,m为基站m承担无线设备WD_k的计算任务和数据传输的比例；

无线设备端总的计算能耗E_WD等于所有无线设备的计算能耗叠加分配任务的能耗之和

其中，

κ为与无线设备处理器的结构相关的能耗系数，ε为无线设备传输功率放大器的效率，α_k为计算任务输入的数据大小，β_k为完成计算任务所需的CPU周期数目，为无线设备WD_k的通信发射功率，为无线设备WD_k和基站之间无线通信的传输速率，x_k,0为无线设备WD_k需要完成的任务的比例，f_k为无线设备WD_k的CPU频率。

2.根据权利要求1所述的移动协同计算系统的任务分配方法，其特征在于，处理时延T等于无线设备处理工作量为β_kx_k,0的任务时所需的时间和无线设备上传输入数据所需要时间所耗费的时间T_WD与基站群传输和计算过程所耗费的时间T_BS叠加；

其中，T＝T_BS+T_WD

x_k,0为无线设备WD_k需要完成的任务的比例，f_k为无线设备WD_k的CPU频率，x_k,m为基站m承担无线设备WD_k的计算任务和数据传输的比例，为无线设备WD_k和基站之间无线通信的传输速率，t_k为基站处理无线设备的任务和传输数据结果所需的时间。

3.根据权利要求2所述的移动协同计算系统的任务分配方法，其特征在于，

其中，R为基站群中各个基站之间的传输速率，F为基站群中各个基站处理任务的速率，为基站群进行任务传输的时延，为基站群计算过程的时延。

4.根据权利要求1所述的移动协同计算系统的任务分配方法，其特征在于，使用凸优化解法器对所述任务分配优化目标函数进行求解。