[发明专利]一种基于边缘计算的多用户多任务卸载系统

说明书

本发明公开了一种基于边缘计算的多用户多任务卸载系统，包括：若干组用户端，所述用户端用于建立并发送待处理卸载任务；覆盖所述若干组用户端的边缘服务器集合，所述边缘服务器集合包括若干组边缘服务器。通过采用计算模块对待处理卸载任务的消耗进行建模，然后基于计算模型通过排序模块根据组成各个待处理卸载任务的规定最晚完成时间和实际执行过程中的允许最晚完成时间，确定任务执行的优先级，不仅解决现有卸载系统计算资源浪费的现象，还解决了解决现有卸载系统无法实现边缘服务器的能源消耗和用户任务的响应时间权衡优化的问题。

技术领域

本发明属于多用户多任务卸载领域，更具体地说，尤其涉及一种基于边缘计算的多用户多任务卸载系统。

背景技术

边缘计算，是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务，其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求，边缘计算处于物理实体和工业连接之间，或处于物理实体的顶端，而云端计算，仍然可以访问边缘计算的历史数据。

目前的基于边缘计算的卸载系统，在处理紧急任务时，可能会出现计算资源不足的现象，从而导致任务不能在规定时间内完成；而在处理对时间宽容的任务时，可能会出现计算资源浪费的现象，从而导致产生大量不必要的能耗。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于边缘计算的多用户多任务卸载系统。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于边缘计算的多用户多任务卸载系统，包括：

若干组用户端，所述用户端用于建立并发送待处理卸载任务；

覆盖所述若干组用户端的边缘服务器集合，所述边缘服务器集合包括若干组边缘服务器，每组所述边缘服务器中均包括：

接收模块，用于接收所述用户端发送的所述待处理卸载任务，所述接收模块包括无线接入点，所述无线接入点接收所述用户端边缘节点发送的数据将用户端和边缘计算节点进行配对；

排序模块，根据组成各个待处理卸载任务的规定最晚完成时间和实际执行过程中的允许最晚完成时间，确定任务执行的优先级；

最优决策获得模块，基于物联网设备、边缘服务器和远程服务器的资源状态、要执行的任务状态和优先队列状态，采用DQN网络，结合物联网设备、边缘服务器的资源情况以及物联网设备产生应用的实时信息，得到当前状态下各种动作与每种动作对应的消耗，直到DQN网络收敛，得到最优的任务执行和资源分配策略。

优选的，所述边缘服务器还包括：

计算模块，对待处理卸载任务的消耗进行建模，根据是否进行卸载分成两种情况建模：

1)如果不卸载，则任务本地进行处理；在假设任务执行时间恰好为任务的时间约束的条件下，用户设备的CPU频率根据动态电压缩放技术，取最大频率与任务需求频率之间的较小值；然后计算本地消耗；

2)如果进行卸载，则任务在车载边缘节点进行处理；计算用户设备发送与接收数据和静态功率所消耗的能量；若任务结果数据量很小，则消耗的能量和时间忽略不计；结合发送时间计算出任务卸载时用户端的消耗。

优选的，所述最优决策获得模块包括：

发送子模块，用于针对与所述边缘服务器相适配的每一候选匹配网络，向所述候选匹配网络对应的匹配状态表中最大的偏好值所对应的新的顶点发送卸载请求。