[发明专利]一种基于最优运输理论的计算任务卸载方法

权利要求书

1.一种基于最优运输理论的计算任务卸载方法，其特征在于，用于将总区域内的用户设备的计算任务卸载至总区域内的基站群，所述基站群包括多个基站，所述方法包括以下步骤：

当总区域内的用户设备产生计算任务时，所述基站群接收总区域内的用户设备向基站发送的精确位置，并以预设间隔采取若干采样点，得到各采样点处的用户设备组，根据各采样点处的用户设备组中的用户设备数量得到用户设备在总区域内的分布；

获得各采样点处的用户设备组产生计算任务数据包的平均速率以及总区域内的计算任务数据包中的数据量的均值；

获得各采样点处的用户设备组与各基站间的平均信道增益；

根据用户设备在区域内的分布、各采样点处的用户设备组产生计算任务数据包的平均速率、总区域内的计算任务数据包中的数据量的均值、各采样点处的用户设备组与各基站间的平均信道增益以及各基站的服务子区域，来获得总区域内的用户设备将计算任务卸载到基站群的过程中的平均时延，作为系统平均时延，并建立时延优化模型，其中，所述时延优化模型的优化目标为使系统平均时延最小，约束条件为各基站的服务子区域之间互不重叠，且覆盖总区域；

构建用户设备选择基站的意愿参数，并根据意愿参数采用最优运输理论求解时延优化模型，得到最优区域划分，根据最优区域划分得到各基站的服务子区域，以使各基站的服务子区域内的用户设备将计算任务卸载到对应的基站。

2.根据权利要求1所述的基于最优运输理论的计算任务卸载方法，其特征在于，以预设间隔采取若干采样点，得到各采样点处的用户设备组，根据各采样点处的用户设备组中的用户设备数量得到用户设备在区域内的分布，具体包括：

根据总区域内的用户设备发送的位置信息统计出总区域内的用户设备的总数；

在总区域内以预设间隔若干采样点，并以各采样点为圆心，以预设间隔的一半为半径，划分多个采样点子区域，将各采样点子区域内的用户设备均作为对应的采样点处的用户设备，得到各采样点的用户设备组；

根据各采样点的用户设备组中的用户设备数量和总区域内的用户设备的总数，得到用户设备在总区域内的分布。

3.根据权利要求1所述的基于最优运输理论的计算任务卸载方法，其特征在于，采样点(x,y)处的用户设备组产生计算任务数据包的平均速率λ(x,y)满足以下关系式：

其中，u(x,y)为采样点(x,y)处的用户设备组中的用户设备数量，λ_j(x,y)表示用户设备组中第j个用户设备产生计算任务数据包的速率。

4.根据权利要求3所述的基于最优运输理论的计算任务卸载方法，其特征在于，采样点(x,y)处的用户设备组到基站i之间的平均信道增益h_i(x,y)满足如下关系式：

其中，|| ||₂表示范数，用于表示信道增益的大小，表示采样点(x,y)处的用户设备组中第j个用户设备到基站i之间的信道增益。

5.根据权利要求4所述的基于最优运输理论的计算任务卸载方法，其特征在于，采样点(x,y)处的用户设备组中第j个用户设备到基站i之间的信道增益满足如下关系式：

其中，是小尺度衰落系数矩阵，是大尺度衰落系数矩阵。