[发明专利]一种高能效的边缘计算卸载决策及资源分配方法

权利要求书

1.一种高能效的边缘计算卸载决策及资源分配方法，其特征在于：所述高能效的边缘计算卸载决策及资源分配方法包括如下步骤：

S1、建立边缘计算网络，所述边缘计算网络包括边缘服务器和N个无线节点；

S2、初始化N个无线节点的卸载决策M⁰＝[m₁,m₂,…,m_i,…,m_N]，并获取M⁰的最大能效值及对应的计算资源分配结果，其中，m_i∈{0,1}，若m_i＝1，表示第i个无线节点选择将计算任务完全卸载至边缘服务器，记为第一类无线节点，若m_i＝0，表示第i个无线节点选择完全本地计算，记为第二类无线节点，所述计算资源分配结果包括第一类无线节点的卸载发射功率和第二类无线节点的CPU计算频率；

S3、根据第l次迭代的卸载决策M^l产生N个候选卸载决策{M^l(1),M^l(2),…,M^l(j),…,M^l(N)}，其中，表示二进制求和，即变换第l次迭代过程中第j个无线节点的决策，l＝0,1,2,…；

S4、获取N个候选卸载决策各自的最大能效值及对应的计算资源分配结果；

S5、将N个最大能效值中的最大值对应的候选卸载决策作为最佳候选卸载决策M^l(j^*)，其中，θ^l(j)为第l次迭代过程中第j个候选卸载决策的最大能效值；

S6、判断M^l(j^*)对应的最大能效值θ^l(j^*)是否大于M^l对应的最大能效值θ^l，若是，将M^l(j^*)作为下一次迭代的卸载决策M^l+1，并将θ^l(j^*)作为下一次迭代的卸载决策M^l+1对应的最大能效值，返回步骤S3执行下一次迭代，否则，将M^l及对应的计算资源分配结果作为最终决策分配结果。

2.如权利要求1所述的高能效的边缘计算卸载决策及资源分配方法，其特征在于：各所述第一类无线节点通过频分复用方式将计算任务完全卸载至边缘服务器，带宽为W/O，其中，O为第一类无线节点的数量，W为总带宽。

3.如权利要求2所述的高能效的边缘计算卸载决策及资源分配方法，其特征在于：所述最大能效值及对应的计算资源分配结果，获取过程如下：

S31、根据当前卸载决策或当前候选卸载决策，初始化能效值

S32、根据第t次迭代的能效值计算第一类无线节点的卸载发射功率和第二类无线节点的CPU计算频率，其中：

所述第一类无线节点的卸载发射功率，公式如下：

式中，为第o个无线节点的卸载发射功率，W为总带宽，为当前卸载决策或当前候选卸载决策下第一类无线节点的数量，h_o为第o个无线节点到边缘服务器的信道增益，n₀为高斯白噪声功率谱密度，t＝0,1,2,…；

所述第二类无线节点的CPU计算频率，公式如下：

式中，为第k个无线节点的CPU计算频率，κ为无线节点的计算能效值系数，φ为无线节点本地计算一比特任务所需的CPU周期数；

S33、预设收敛精度ξ，且所述第一类无线节点的CPU计算频率和所述第二类无线节点的卸载发射功率均等于0，判断是否满足若是，获取下一次迭代的能效值返回步骤S32执行下一次迭代，若否，则将本次迭代的第一类无线节点的卸载发射功率和第二类无线节点的CPU计算频率作为对应卸载决策的计算资源分配结果，并将本次迭代的能效值作为对应卸载决策的最大能效值，其中：