[发明专利]自组织网络云计算中的任务卸载与功率分配联合决策方法

说明书

技术领域

本发明属于移动通信技术领域，特别涉及一种自组织网络Ad Hoc云计算中的任务卸载与功率分配联合决策方法。

技术背景

在过去的三十年里，移动通信从语音业务到移动宽带数据业务得到了飞速发展，深深地改变着人们的生活水平和生活方式。随着制造工艺不断进步和制造成本不断降低，以智能手机为代表的移动设备快速普及，给人们的生活带来了极大的便利。而随着智能手机、平板等智能设备的不断推广，应用程序开发人员也已经把许多优秀的应用程序搬移到更加简便的移动设备上来，虽然智能终端的处理能力近年来不断提高，然而依然受到CPU性能、续航能力、储存容量等因素的限制，难以应对大数据时代各种数据的指数级增长，尤其是在处理一些计算密集型的任务时，更是表现欠佳，比如运算速度缓慢、掉电迅速等，使得智能移动终端在续航能力和响应速度上都远远低于普通PC机。

为了更好的为移动用户提供服务，移动云计算技术通过将本地计算任务卸载到云端或者本地微云的方式，扩展终端计算能力和移动设备的续航能力。

然而在有些场景中(如Ad Hoc无线网络环境)没有可用的云基础设施或本地微云，不能保证移动终端可以随时随地的接入，或者由于服务器距离太远而造成较大的延迟和通信成本，进而造成资源任务卸载的失败。而Ad Hoc云是一种无需任何预设网络设施的自组织云，具有部署快速和扩展灵活等特点，非常适合移动云计算环境下的任务卸载。在移动Ad Hoc云中，各个移动设备通过Ad Hoc网彼此共享它们的空闲资源，这一方式可以有效地缓解移动云计算中高延迟、低吞吐量等的瓶颈，另外，还可以提高终端设备的处理效率和续航能力。然而，由于计算任务迁移过程的复杂性，在Ad Hoc云计算中依然存在很多问题亟待解决。比如，如何提高移动Ad Hoc云计算环境中任务迁移效率；如何选择更加合适的计算代理；如何对移动设备有限的功率资源更加合理利用；如何控制任务卸载时延与能耗之间的关系等。另外，代理为客户端处理任务时，将会占用自身的处理空间，消耗自身的资源，在很多情况下，要求其他终端无偿提供帮助是不切实际的。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供一种Ad Hoc云计算中的任务卸载与功率分配联合决策方法。

本发明一种Ad Hoc云计算中的任务卸载与功率分配联合决策方法，如图1所示；

S1、对移动终端进行划分，将在Ad Hoc云网络中具有计算密集型任务的终端作为客户端，具有空闲资源的终端作为代理节点；

S2、定义客户端为买方、代理节点为卖方，利用买卖模型，分析买卖双方的行为并定义效用函数；

S3、以买卖双方最大化各自的收益效用为依据，分析得到买卖双方各自的最优解；

S4、客户端根据当前的网络环境选择为代理节点卸载多少计算任务，从而确定客户端自身功率分配策略。

优选地，步骤S2中买方收益效用为受到代理节点帮助卸载而带来的收益减去为向代理支付的任务卸载费用、任务提交过程的数据传输开销、系统传输时延惩罚及买方能耗开销。

优选地，步骤S2中卖方收益效用为买方向卖方支付的费用减去代理节点计算成本、代理节点结果返回的数据开销、卖方能耗开销。

优选地，步骤S3所述以买卖双方最大化各自的收益效用为依据，分析得到买卖双方各自的最优解包括寻求买方最优解获得买方最优任务卸载量及功率资源分配决策值。

优选地，根据买方最优解获得买方最优任务卸载量及功率资源分配决策值，寻求卖方最优解，获得卖方的最优价格决策值以及最优分配功率资源。