[发明专利]一种提高边缘计算中任务卸载合作率的方法

权利要求书

1.一种提高边缘计算中任务卸载合作率的方法，应用于移动设备资源不足时将任务通过基站卸载至边缘服务器过程，其特征在于，具体包括：

所述移动设备将任务卸载请求信息通过基站发送至边缘服务器；所述基站构建奖金池；

所述边缘服务器根据任务卸载请求信息采用预设的收益计算方法计算预期收益及预期收益率；并根据所述预期收益和处理所述任务的成本向所述基站提交任务定价；

所述移动设备根据获取的任务定价以及卸载任务的时延计算服务器选择因子，并选择服务器选择因子最小的边缘服务器进行卸载任务；当多个移动设备同时选择第一边缘服务器时，所述第一边缘服务器根据任务定价和任务大小计算任务选择因子，选择任务选择因子最小的任务，其中，所述服务器选择因子具体为其中，0＜δ^ψ＜1为常数，delay_i,j为边缘服务器i卸载任务τ_j的时间延迟，所述任务选择因子具体为其中，p_i,j为边缘服务器i卸载任务τ_j获得的确定的报酬，Er_i为边缘服务器i的预期收益，p_lot为基站给出的奖励金的参考值；

所述边缘服务器执行完成任务后将结果返回任务所对应的第一移动设备，所述第一移动设备根据任务定价向基站付款，基站向对应的边缘服务器发放确定的报酬和根据奖励模型确定奖励金，其中，所述移动设备向基站付款额为b_i,j+γ^Rp_lot，基站向边缘服务器发放的报酬为p_i,j＝b_i,j，所述奖励模型建立具体包括：

将预设时间段的任务进行随机编号，所述编号由M个号码组成，每个号码的取值为1-N，当该预设时间段的任务完成后，确定中奖号码及中奖等级；

当任务编号与中奖号码有M个相同数字时，执行所述任务编号的边缘服务器获得一等奖；

当任务编号与中奖号码有M-1个相同数字时，执行所述任务编号的边缘服务器获得二等奖；

任务编号与中奖号码有M-2个相同数字时，执行所述任务编号的边缘服务器获得三等奖；其他为不中奖；

各等奖的中奖概率为

一二等将的奖金为为第t轮获ξ等奖的边缘服务器的数量，为t轮中三等奖的边缘服务器的数量，γ_ξ为第ξ等奖的奖金比例，ψ₃为三等奖的奖金值；

根据所述奖励金更新基站奖金池，所述边缘服务器根据获得的奖励金更新风险偏好因子，其中，所述基站奖金池更新具体为：

其中，p_lot为基站给出的奖励金的参考值，γ^R＞0为奖池系数，表示t+1轮买卖方选择因子，为t+1轮奖金池的增加值，为第t+1轮开出的总奖励金；

边缘服务器i的预期收益率Pw_i为：

其中，表示边缘服务器i前t-1轮卸载任务获得的奖励金之和，表示边缘服务器i前t-1轮卸载任务为获得奖励金付出的成本之和；为预期收益，p_lot为边缘服务器i执行本轮卸载任务为获得奖励金的付出成本；

预期收益的计算方法分为多种情况计算公式如下：

当未中奖时，边缘服务器i的预期收益表示为

为决策权重函数，表示为W⁺(p)为概率函数，表示为δ_i为边缘服务器i的偏好因子；

当边缘服务器i中小奖且t-1轮没有中一等奖时，预期收益表示为

当t-1轮有其他边缘服务器中一等奖时，此时边缘服务器i第t轮的预期收益表示为

当边缘服务器i在t-1轮中一等奖时，此时边缘服务器i第t轮的预期收益表示为

边缘服务器i卸载任务的成本表示为

其中，为边缘服务器的能耗因子，是单位能耗的经济成本，f_i为边缘服务器的时钟频率，c_τj是卸载任务所需的时钟周期，c_τj＝k_jd_j，其中k_j为CPU周期系数；

边缘服务器i的对移动设备j的任务τ_j的定价b_i,j为

所述边缘服务器的风险偏好因子δ_i更新的公式为：

其中，为边缘服务器i在第t轮的风险偏好因子，为边缘服务器i在第t+1轮的风险偏好因子，表示边缘服务器i卸载任务获得的奖励金之和，表示边缘服务器i卸载任务为获得奖励金付出的成本之和；

为风险偏好转变阈值，与边缘服务器当前的风险偏好有关，边缘服务器风险喜好程度越高，越低，风险偏好转变阈值与边缘服务器i的风险偏好的关系表示为：

γ_ξ为第ξ等奖的奖金比例。