[发明专利]一种移动边缘计算网络的任务中继卸载方法

权利要求书

1.一种移动边缘计算网络的任务中继卸载方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤s1：构建一个毫米波和频率低于6GHz电磁波Sub-6GHz的移动边缘计算网络，其中，Sub-6GHz实现用户设备的全覆盖，毫米波实现用户部分覆盖；所述移动边缘计算网络中共有U个用户设备在Sub-6GHz的覆盖范围内，n个中心用户设备CU可以直接将计算任务卸载到移动边缘计算MEC服务器中，m个拓展用户设备EU不在毫米波的覆盖范围内，CUs为毫米波覆盖范围内的所有CU，每个用户设备有一个长度为J的队列用于储存任务，不在毫米波覆盖范围内的用户通过D2D中继链路完成数据卸载；

步骤s2：CUn中继EUm中需要卸载的任务，在通信范围内，CUn和处于毫米波覆盖范围内的其他CUs交换任务数据，处理队列中的任务；

步骤s3：根据CUn处理队列中的任务导致的系统能量消耗建立代价函数，列出平均场博弈MFG中的FPK方程和HJB方程；

步骤s4：将公式化的MFG转换为马尔可夫决策过程MDP，通过采用强化学习框架最大化CU n的价值函数，求得MFG的均衡解。

2.根据权利要求1所述的移动边缘计算网络的任务中继卸载方法，其特征在于，所述步骤s1中，将MEC服务器部署在网络边缘的计算基站内。

3.根据权利要求1所述的移动边缘计算网络的任务中继卸载方法，其特征在于，所述步骤s2中，CUn处理队列中任务的工作模式包括本地计算以及卸载任务到MEC服务器。

4.根据权利要求1所述的移动边缘计算网络的任务中继卸载方法，其特征在于，所述步骤s3中包括：

a_n是CU n的动作空间，表示为其中d_n，m为二进制索引{0，1}，如果CUn选择EUm的任务进行中继，则d_n，m＝1，否则为0；c_n∈{0，1}，当CUn选择本地计算，则c_n＝1，否则为0；和分别表示CUn需要处理的中继任务数据和自身任务数据；

s_n为CUn的状态空间，表示为s_n＝{i_n，h_n}，其中I_n表示CU n队列中的任务大小，h_n表示CUn和接入点AP之间信道的增益；

r是奖励函数，定义为系统能耗的负值，表示为其中d_n，m∈{0，1}，c_n∈{0，1}，

时隙t中CUn的状态空间离散化为w个状态，表示为其中表示在时隙t时CUn队列中的任务大小，表示时隙t时CU n和接入点AP之间信道的增益；

CUn获得的奖励取决于CUs在每个状态的分布；

在时隙t中CUs在状态中的分布表示为其中表示在状态中CUs的比例，对CUn建立前向FPK方程，表示为其中表示在时隙t中中的CUn转换为的概率，取决于CUn的动作，表示时隙t中状态空间s_n中的第i个状态，表示时隙t中状态空间s_n中的第j个状态；

在时隙t中CUn的价值函数，称为后向HJB方程，定义为：其中μ表示在状态下选择动作a_n的策略，r[a_n|sn]表示时隙t中CUn在状态s_n采取动作a_n后得到的奖励，表示在时隙t+1遵循策略μ获得的预期累计奖励，为折扣因子。