[发明专利]一种蜂窝网络中移动终端的动态计算任务卸载方法

权利要求书

1.一种蜂窝网络中移动终端的动态计算任务卸载方法，其特征在于：该方法包括下列顺序的步骤：

(1)建立蜂窝网络中多用户系统模型；

(2)进行计算任务的卸载判定：判断每个计算资源请求者的计算任务是否满足卸载条件，即是否能同时满足时延和能耗的判定条件，若能同时满足，则该任务需要进行卸载；否则，该任务无法进行计算卸载；

(3)用动态拍卖算法分配计算资源：基站作为第三方即拍卖中间人，对满足步骤(2)中卸载判定的计算任务通过多轮多节点动态拍卖算法进行动态卸载，所述多轮多节点动态拍卖算法对计算任务进行动态调控，对计算任务的能耗和时延进行优化；

所述步骤(2)具体包括以下步骤：

(2a)计算资源请求者中待判定的计算任务的自身携带信息表示为：

Task＝(P_up，D_R，V_m)

其中，P_up为请求计算端的上传功率大小；D_R为传输任务的任务量大小；V_m为请求计算端的计算能力大小；

(2b)所述能耗的判定条件为：

其中：C_m为请求协助计算端计算任务需要的资源大小；B_tran为传输时无线链路的带宽；为请求协助计算端传输信息给基站的距离；α为传输距离的权重系数，N₀为信号传输时信道内的高斯噪声功率；d_mn为请求协助计算端传输信息给提供计算资源端的距离；C_n为提供计算资源端的计算任务需要的资源大小；V_n为提供计算资源端的计算能力大小；E_m为本地计算任务消耗的能量；E_tran为进行计算卸载时消耗的能量；

(2b)所述时延的判定条件为：

其中：T_m为本地计算任务需要的时间；T_tran为进行计算卸载时需要的时间；

在同时满足式(1)、式(2)的判定条件公式后，计算任务才被允许进行卸载；

所述步骤(3)中多轮多节点的动态拍卖算法具体包括以下步骤：

(3a)确定计算资源请求者的计算任务的价值密度：

计算资源请求者R_M针对计算资源端拥有者O_N的出价的为：

其中：T_ml为计算资源请求者的计算任务的运行时间；T_tran为任务在无线链路传输的时间；T_nexe为卸载后的任务在计算资源端拥有者上的运行时间；

计算出计算资源请求者的价格后，计算对每一个需要卸载的任务的价值密度：

将每一个价值密度上传至基站内，再存放在价值密度集合中；

计算资源拥有者将自身的计算能力大小传送至基站，再存放在计算能力集合中；

(3b)对于步骤(3a)中的价值密度集合和计算资源拥有者的计算能力集合在基站接受了来自计算资源请求者的和提供计算资源拥有者的参数后，分别对两个集合中的元素进行由大到小的排序；

(3c)在首轮分配中，分别对两个集合进行降序排列时，根据排序的结果，将排序在前面的进行一一配对；在非首轮分配中，基站把首轮拍卖的已分配的元素进行删除，在两个集合中加入随网络状态变化而产生的新的计算任务和空闲计算资源，再继续进行排序和分配；本轮拍卖失败的移动终端，将会参加下一次拍卖，在参加下一次拍卖时，上一轮拍卖失败的用户，本身任务的价值密度会有变化，变化的公式为：

其中：s表示的是拍卖失败的轮数；β表示的是每一轮拍卖所需要的时间；

根据该公式，每一轮拍卖失败的用户，在下一轮经过公式计算后，对应任务的价值密度提高；

在这一过程中，基站实时的将计算任务的卸载分配结果发送给移动终端；

(3d)移动终端接收到基站的分配结果时，根据该分配结果，采用多轮多节点动态拍卖算法，对计算任务卸载进行动态调整。