[发明专利]基于代价效率的分布式任务卸载方法

权利要求书

1.一种基于代价效率的分布式任务卸载方法，其特征在于，在系统中分布式设置多个边缘节点服务器，所述边缘节点服务器配置了可再生能源供给装置，在所述边缘节点服务器的小区内随机分布多个用户设备，所述方法具体包括：

在每个时隙，获取每个用户设备的位置、每个边缘节点服务器的产能情况和每个用户设备需要执行的任务；

针对某个用户设备的需要执行的任务，计算将所述任务在用户设备本地执行需要消耗的能耗、时延和计算数据量；再遍历所有的边缘节点服务器，分别计算将所述任务卸载至各个边缘节点服务器执行所需要消耗的能耗、时延和计算数据量，通过比较对比获取在满足任务时延要求条件下代价效率最大的所述任务的最佳执行方案，所述代价效率为计算数据量与能耗的比值；

将所有用户设备的最佳执行方案进行综合，得到每个时隙下系统的任务卸载方案；

所述的通过比较对比获取在满足任务时延要求条件下代价效率最大的所述任务的最佳执行方案，所述代价效率为计算数据量与能耗的比值，包括：

在t时隙下，第k个用户设备的代价效率表示为：

为用户设备k的任务的计算比特数，和q_n分别表示传统能源和新能源的价格，q为能源价格，Δe表示了该任务在计算过程中的全部能耗，所以qΔe表示了计算任务所需要的能源代价，

当用户设备k取得最大代价效率值时，对应的该用户设备k的最佳执行方案为：

所述用户设备k的最佳执行方案需要满足的限制条件如下：

P1:B^t(I₁...I_k)

M_m∈{0,1},m∈M(12)

各个公式中的参数的含义：CE表示在执行用户设备k的卸载方案对应的代价效率值，M_m表示是否选择第m个节点，表示第t时隙下，用户设备k的计算频率，f_k^max表示用户设备k最大计算频率，即计算能力的上限，表示节点m在执行用户设备k的任务时的计算频率，为该节点的最大计算频率，T_block表示信道的相干时间，表示用户端的发射功率，p^max表示发射功率的最大值；

(11)中表示以为当前任务的计算方案的最佳代价效率值，在算法迭代的过程中，用户设备k选择出最佳的计算方案，同时对应代价效率最大值，K表示用户设备的集合，(12)表示用户对节点边缘服务器的选择情况，M_m＝0表示用户没有选择该节点边缘服务器，M_m＝1表示选择了该节点边缘服务器，即将任务卸载至边缘节点服务器进行计算处理，(13)表示用户设备本地的计算能力的限制，(14)表示边缘节点服务器的计算能力的限制，(15)表示需要在有效的时间内执行完成任务，(16)表示对于卸载计算发送功率限制；

根据公式(9)已知，每个时隙下，用户分配的任务量是确定的，所以，在每个时隙下，要求各自用户的代价效率最高，就是求能源代价最小，由于不同时隙下不同种类的能源价格也是不同的，所以，间接将p₁转化为一个求每个用户能源代价最小的问题：

subject to(12)-(16)

b₀∈{0,1},b₁∈{0,1},b₀+b₁＝1    (19)

(17)中k(k∈K)表示任意用户设备，

由(18)可知，在满足接入限制的情况下，一个边缘节点服务器可以同时处理多个用户发送的任务，则此时通过(19)表示每个用户是否选择留在本地计算还是通过卸载进行计算。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据新能源的产能周期，将一天划分为96个时隙，每时隙为15分钟，在第t个时隙下，边缘节点服务器m采集到的新能源表示为E_max,m为该边缘节点服务器最大的储能容量。