[发明专利]一种异构网络联合计算卸载及资源分配方法

权利要求书

1.一种异构网络联合计算卸载及资源分配方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

S1：建模用户计算任务特性，具体包括：假设每个用户在某一时刻产生一个可能需要卸载完成的计算任务，令d_m表示执行用户m的计算任务所需要的输入数据大小；令c_m表示用户m计算任务的计算负载；令表示用户m计算任务的最大时延容忍，1≤m≤M，其中，M为网络中用户总数；

S2：建模用户计算卸载决策变量及其限定条件，具体包括：假设所有基站均部署一定数量的微云服务器，令BS_n表示第n个基站，δ_m,n∈{0,1}表示用户m的计算任务是否卸载到BS_n的微云完成计算的卸载决策变量，δ_m,n＝1表示用户m的计算任务卸载到BS_n的微云服务器完成计算，否则，δ_m,n＝0；

假设每个用户的计算任务至多只能卸载到一个BS的微云服务器上完成计算，则δ_m,n应满足令S_n为BS_n上的微云服务器数目，则同时卸载到BS_n的用户数目不能超过其微云服务器总数，即δ_m,n应满足其中，N为网络中BS的总数；

S3：建模用户计算任务本地处理能耗及完成时间根据公式计算用户m的计算任务本地处理能耗，其中，表示用户m本地处理计算任务消耗的电池功率，表示用户m本地处理计算任务的完成时间；根据公式计算用户m本地处理计算任务的完成时间，其中，为用户m的本地处理速率；

S4：建模用户计算任务卸载完成时间根据公式计算用户计算任务卸载完成时间，其中，表示用户m卸载计算任务到BS_n的微云服务器的无线链路传输时间，表示用户m卸载计算任务到BS_n的微云服务器的无线链路传输时间，计算公式为：其中，R_m,n表示接入BS_n的用户m的数据传输速率；根据公式计算接入BS_n的用户m的数据传输速率，其中，W表示子信道带宽，P_m,n表示接入BS_n的用户m的传输功率，g_m,n及σ²分别表示用户m与BS_n之间的信道增益及噪声功率；

建模用户m的计算任务在BS_n的微云服务器的计算时间为：其中，f_n表示BS_n的微云服务器的计算能力；

S5：建模用户计算任务卸载完成能耗根据公式计算用户计算任务卸载完成能耗，其中，表示用户m卸载计算任务到BS_n的微云服务器的传输能耗，表示用户m的计算任务在BS_n的微云服务器的计算能耗；根据公式计算用户m卸载计算任务到BS_n的微云服务器的传输能耗；根据公式计算用户m的计算任务在BS_n的微云服务器的计算能耗，其中，表示BS_n的微云服务器的数据计算功率消耗；

S6：建模系统总能耗；

S7：建模用户计算任务完成时间及其限定条件；

S8：基于系统总能耗最小化，确定计算卸载及资源分配优化策略。

2.根据权利要求1所述的一种异构网络联合计算卸载及资源分配方法，其特征在于，所述步骤S6具体包括：建模系统总能耗E，所述系统总能耗为完成网络中所有用户计算任务所需的能量，即

3.根据权利要求2所述的一种异构网络联合计算卸载及资源分配方法，其特征在于，所述步骤S7具体包括：根据公式计算用户m的计算任务完成时间，应满足

4.根据权利要求3所述的一种异构网络联合计算卸载及资源分配方法，其特征在于，所述步骤S7具体包括：综合考虑用户计算任务特性及计算卸载限定条件，基于系统总能耗最小化，确定计算卸载及资源分配优化策略，记