[发明专利]基于移动边缘计算和区块链的车载网络应用数据传输和计费优化方法

权利要求书

1.基于移动边缘计算和区块链的车载网络应用数据传输和计费优化方法，其特征在于：该方法包括如下步骤，步骤一，系统初始化，设定车辆数量、用于服务车辆请求和区块链共识过程的服务器数量以及服务器计算能力、基站传输速率；

步骤二，根据系统实际情况，计算车辆处理计算任务的能耗e_n1、卸载计算任务产生的处理能耗e_n2、处理所有车辆请求的计算任务产生的能耗E_n和开销O_n，已缓存在基站的内容发送到车辆的传输能耗e_m1、尚未缓存到基站的内容发送到车辆的传输能耗e_m2、所有被请求的内容发送到车辆的传输能耗E_m、区块链系统的共识能耗E_c和共识开销O_c以及区块链系统的数据吞吐量ψ；

步骤三，根据优化目标，设置DRL算法的状态空间S(t)，动作空间A(t)和奖励函数r(t)；

步骤四，根据DRL算法解决联合优化问题，设置深度神经网络层数、策略参数和值函数参数；

步骤五，训练深度神经网络近似优势函数，并通过优势估计引导策略参数的本地累计梯度更新，再根据RMSProp算法异步更新全局参数；

步骤六，根据各状态下得到的最优策略选择最优动作，获得最大收益。

2.根据权利要求1所述的基于移动边缘计算和区块链的车载网络应用数据传输和计费优化方法，其特征在于：步骤一中，车辆请求过程产生计算任务，将任务进行处理，具体步骤如下：

通信场景中存在V个请求服务的车辆，在一段时间t∈{1,2,...,T}，T为任意车辆没有足够的能量来工作的时刻，车辆选择在本地执行计算任务n∈N＝{1,2,...,N}时，产生的处理能耗e_n1表示为：

e_n1＝k(F_l)²c_n

其中，k根据实际测量值设为10^-27，F_l为车辆的CPU计算能力，c_n为完成计算任务n所需的CPU周期，因车辆在本地处理任务，不产生计算开销，对应的，车辆选择将计算任务n通过RSU转发至MEC服务器处理时，忽略RSU和MEC服务器之间的极小传输能耗，产生的能耗e_n2表示为：

其中，p_n为车辆的传输功率，d_n为计算任务数据大小，r_n,r为车辆与RSU间的传输速率，p_b为MEC服务器的计算功率，F₁为MEC服务器的计算能力，对此，根据两种处理情况计算所有N个车辆请求，产生的能耗E_n表示为：

其中，a_n＝{0,1}为计算任务n的卸载决策，当a_n＝0时，计算任务n在本地执行，否则，计算任务n被卸载到边缘，同时，处理N个计算任务而产生的计算开销O_n表示为：

其中，是单位时间内计算能力F₁对应的价格。

3.根据权利要求2所述的基于移动边缘计算和区块链的车载网络应用数据传输和计费优化方法，其特征在于：步骤二中，车辆的请求内容由供应商提供，内容缓存到部署在供应商附近的基站时，忽略基站和RSU之间的极小传输能耗，产生的传输能耗e_m1表示为：

其中，p_m为RSU的传输功率，S为内容大小，r_m,v为RSU和车辆间的传输速率，对应的，内容m尚未缓存到基站时，结合内容m的内容流行度产生的传输能耗e_m2表示为：

其中，p_r为基站的传输功率，t_r为基站向供应商发送内容请求并向后返回结果数据的往返时间成本，对此，根据两种情况传输所有M个内容，产生的能耗E_m表示为：

其中，a_m＝{0,1}是内容m的缓存决策，当a_m＝0时，内容m已经缓存到基站，否则，内容m还不存在于基站。