买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：杭州电子科技大学

摘要：本发明公开了一种基于全局费用最小化的雾计算任务卸载方法及系统，方法包括：S1，获取整个雾网络的信息；S2，根据S1获取的信息，判断各终端和雾节点的卸载可行性，并计算可行匹配的最优卸载比例和对应的费用；S3，根据S2得到的信息，计算各终端节点与雾节点之间的权重；S4，利用扩展Kuhn‑Munkres算法，根据S3得到的权重，以网络整体权重最大为目标，求解终端节点与雾节点之间的一对一匹配，得到任务卸载决策矩阵X；S5，以S4得到的决策矩阵X为索引，得到终端节点和对应雾节点的卸载比例、费用，以及系统总体的费用。本发明考虑多个终端节点和多个雾节点的场景，以全局的思想，保证最大化卸载成功率的前提下最小化网络的卸载费用，避免了局部最优的情况。

主权项：1.一种基于全局费用最小化的雾计算任务卸载方法，其特征是包括如下步骤：S1，获取整个雾网络的信息；S2，根据步骤S1获取的信息，判断各终端和雾节点的卸载可行性，并计算可行匹配的最优卸载比例和对应的费用；S3，根据步骤S2得到的信息，计算各终端节点与雾节点之间的权重；S4，利用扩展的Kuhn-Munkres算法，根据步骤S3得到的权重，以网络整体权重最大为目标，求解终端节点与雾节点之间的一对一匹配，得到任务卸载决策矩阵X；S5，以步骤S4得到的决策矩阵X为索引，得到终端节点和对应雾节点的卸载比例、费用，以及系统总体的费用；步骤S1中，由网络控制器获取整个网络的信息；所述雾网络的信息包括：终端节点的数量M，每个终端节点的任务数据量Si、CPU频率fi、CPU每处理1bit数据所需的CPU周期数ηi、任务的最大容忍时延发射功率雾节点的数量N，每个雾节点的CPU频率fj，CPU每处理1bit数据所需的CPU周期数ηj，以及对处理1bit数据的单价Cj，j＝1,2,…,N；终端节点i与雾节点j之间的距离dij、信道带宽Bij以及噪声功率M＝N；步骤S2具体包括如下步骤：S2.1，计算终端节点i与雾节点j之间的路径损耗Lij、信道增益Gij、数据传输速率rij；S2.2，判断终端节点i与雾节点j之间卸载的可行性；S2.3，计算卸载可行的终端节点i与雾节点j的最优卸载比例和对应的卸载费用Pij；计算不可行的终端节点i与雾节点j的费用赋空值；步骤S2.2中：任务卸载的时延分为终端节点卸载子任务的时延、对应雾节点计算所需时延以及终端节点和雾节点之间的传输时延；终端节点把任务任意划分为两个子任务，将其分别在终端节点和雾节点上卸载；其中，终端节点在本地计算的子任务所需的时延表示为： 其中，表示任务在终端节点卸载的比重；卸载到雾节点进行计算的子任务所需的计算时延表示为： 其中，λij表示子任务在雾节点j的卸载的比重，并有： Xij是任务卸载决策矩阵X内的元素，为0-1指示变量，当终端节点i与雾节点j匹配时，Xij＝1，并对雾节点j卸载任务，反之Xij＝0代表没有匹配关系；并有代表任意一个雾节点只能和一个终端节点匹配；终端节点和雾节点进行数据传输的出传输时延表示为： 任务时延表示为本地计算时延和雾节点计算时延与传输时延之和的最大值，即： 由于当本地计算时延等于雾节点计算时延与传输时延之和时，任务时延最短，即： 把式3代入式2和4，再根据式6，得到此时的最优卸载比为：再将其带入式1，根据式6，得到此时的最短任务卸载时延： 只有当最短任务卸载时延小于任务最大容忍时延时，即任务才能满足卸载条件；否则，当时，表示不满足卸载可行性条件，任务将丢弃；通过式7，再根据和的大小关系，判断出判断终端节点i与雾节点j之间卸载的可行性；步骤S2.3中：对满足卸载可行性的终端节点i与雾节点j节点对，按照下面公式确定终端节点的最优卸载比例： 最终按下面公式计算终端节点i与雾节点j之间的最优卸载费用Pij： 对于不满足卸载可行性的终端节点i与雾节点j，即由于任务被丢弃，卸载费用为空值Null；因此，重写式9，得到卸载费用： 步骤S3中，终端节点i与雾节点j之间的权重ωij表示为： 其中，MaxP为一个远大于最大Pij的超参数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 杭州电子科技大学 一种基于全局费用最小化的雾计算任务卸载方法及系统