[发明专利]基于边缘计算的能量受限终端任务在线调度装置及其方法

权利要求书

1.基于边缘计算的能量受限终端任务在线调度装置，包括：终端任务卸载模型与能量收集模型、服务功能缓存模型、任务边缘计算模型、问题在线求解算法模块；其特征为：

终端任务卸载模型与能量收集模型：负责描述能量受限的物联终端的可再生能源收集模型、物联终端与5G微基站上部署的边缘计算服务器之间的无线通信时间计算模块、描述物联终端的任务卸载决策计算模块；

服务功能缓存模型：负责构建描述5G微基站上部署的边缘计算服务器的缓存容量上限以及服务缓存决策计算模块；

任务边缘计算模型：用于描述边缘计算服务器处理物联终端卸载过来的计算任务处理时间计算模块，并基于终端任务卸载模型与服务功能缓存模型共同构建物联终端长期平均的通信、计算能耗与通信、计算时延加权和最小化目标函数；

问题在线求解算法模块：根据所构建的时间长期平均的物联终端通信与计算能耗最小化优化函数，应用李雅普诺夫优化方法将多时隙随机优化问题解耦为单时隙确定性问题，并基于拉格朗日对偶次梯度法迭代获取单时隙问题最优解。

2.根据权利要求1所述的基于边缘计算的能量受限终端任务在线调度装置，其特征为：所述任务边缘计算模型构建目标函数后，完成多时隙随机优化问题的计算是采用李雅普诺夫优化，将原问题分解为单时隙确定性问题。

3.基于边缘计算的能量受限终端任务在线调度方法，其特征为：包括如下步骤：

S10：建立终端任务卸载模型与能量收集模型，包括负责构建可再生能源收集模型、物联终端与5G微基站上部署的边缘计算服务器之间的无线通信时间计算方法、描述物联终端的任务卸载决策计算方法；

S20：建立服务功能缓存模型，用于描述5G微基站上部署的边缘计算服务器的缓存容量上限以及服务缓存决策计算方法；

S30：建立任务边缘计算模型，用于描述边缘计算服务器处理物联终端卸载过来的计算任务处理时间计算模块，并基于终端任务卸载模型与能量收集模型和服务功能缓存模型共同构建物联终端长期平均的通信、计算能耗与通信、计算时延加权和最小化目标函数；

S40：问题在线求解算法，用于根据任务边缘计算模型构建的目标函数，执行多时隙优化问题解耦，单时隙优化问题在线求解与向终端发送最优任务卸载与资源分配决策执行指令，获取系统能耗与运行可靠性性能的优化。