1.一种移动边缘计算服务器联合任务卸载、缓存及资源分配方法,其特征在于:包括以下步骤:S1:建模用户任务辅助信息类型标识;
S2:建模用户任务辅助信息缓存变量;
S3:建模用户任务执行总时延;
S4:建模用户任务本地执行所需时延;
S5:建模用户任务卸载至基站侧执行所需时延;
S6:建模用户任务卸载、缓存及资源分配限制条件;
S7:基于用户任务执行总时延最小化确定用户任务卸载、缓存及资源分配策略。
2.根据权利要求1所述的移动边缘计算服务器联合任务卸载、缓存及资源分配方法,其特征在于:所述步骤S1具体为:令Ω={r1,...,rM}表示需要执行任务的用户集合,其中,ri表示第i个用户,1≤i≤M,M为用户数目,假设用户拟执行的任务由用户自身产生的数据信息以及辅助信息两部分组成,令F={f1,...,fQ}表示辅助信息类型集合,其中,fq表示第q类辅助信息,1≤q≤Q,Q为辅助信息类型数目,令Aq表示辅助信息fq的数据量;令ai,q表示用户任务辅助信息类型标识,ai,q=1表示用户ri拟执行任务需辅助信息fq,否则,ai,q=0。
3.根据权利要求1所述的移动边缘计算服务器联合任务卸载、缓存及资源分配方法,其特征在于:所述步骤S2具体为:令Φ={b1,...,bN}表示网络中基站的集合,其中,bj表示第j个基站,1≤j≤N,N为基站数目,令yj,q表示基站bj缓存决策标识,yj,q=1表示基站bj缓存辅助信息fq,否则,yj,q=0。
4.根据权利要求1所述的移动边缘计算服务器联合任务卸载、缓存及资源分配方法,其特征在于:所述步骤S3具体为:根据公式 建模用户任务执行总时延,其中,Ti为用户i任务执行所需时延,Ti建模为 其中,xi,j表示用户i任务卸载至基站bj的调度决策标识,xi,j=1表示用户i将任务卸载至基站bj执行,否则,xi,j=0,Til表示用户i任务本地执行所需时延, 表示用户i将任务卸载至基站bj执行所需时延。
5.根据权利要求2所述的移动边缘计算服务器联合任务卸载、缓存及资源分配方法,其特征在于:步骤S4具体为:根据公式Til=Til,t+Til,e建模用户i任务本地执行所需时延,其中,Til,t和Til,e分别表示用户i获得任务辅助信息的传输时延以及任务本地处理时延,Til,t建模为 Til,e建模为 其中,zi,j表示用户与基站关联标识,zi,j=1表示用户i与基站bj关联,否则,zi,j=0, 表示用户i与基站bj间下行链路的传输速率,RM表示基站bj与云端服务器间链路的传输速率,Di表示用户i执行任务所需计算资源量,fil表示用户i的CPU频率;
假设系统带宽被均分为多个子信道且每个子信道只能分配给一个用户,不同基站之间能够共用频谱;所述 建模为 其中,βi,l为下行子信道分配决策标识,βi,l=1表示将第l个子信道分配给用户i,否则,βi,l=0,B表示子信道的带宽, 表示基站bj的发射功率, 表示用户i与基站bj之间的下行链路在子信道l的信道增益,di,j表示用户i与基站bj之间的距离,λ表示路损系数, 表示用户i与基站bj进行通信时,受到来自其他基站的干扰, 建模为 CD={1,2,...,cd}为下行子信道集合,其中,cd为网络中下行子信道的数目。
6.根据权利要求3所述的移动边缘计算服务器联合任务卸载、缓存及资源分配方法,其特征在于:所述步骤S5具体为:根据公式 建模用户i任务卸载至基站bj执行所需时延,其中, 和 分别表示用户i任务数据信息传输至基站bj对应的传输时延以及基站bj处理用户i的任务所需时延, 建模为 建模为其中,Si表示用户i产生的数据信息的数据量, 表示用户i与基站bj间上行链路的传输速率,fi,j表示基站bj为用户i分配的CPU频率;
所述 建模为 其中,δi,k为上行子信道分配决策
标识,δi,k=1表示将第k个子信道分配给用户i,否则,δi,k=0,PiU表示用户i发射功率,表示用户i与基站bj之间的上行链路在子信道k的信道增益, 表示用户i选择基站bj的子信道k进行通信时,收到其他用户的干扰, 建模为 CU={1,2,...,cu}为上行子信道集合,其中,cu为网络中上行子信道的数目。
7.根据权利要求4所述的移动边缘计算服务器联合任务卸载、缓存及资源分配方法,其特征在于:所述步骤S6具体为:建模用户任务卸载、缓存及资源分配限制条件,其中任务卸载限制条件建模为xi,j∈{0,1}, 任务缓存限制条件建模为yj,q∈{0,1},zi,j∈{0,
1}, 其中,θj表示基站bj的最大缓存容量,资
源分配限制条件建模为δi,k∈{0,1},βi,l∈{0,1},
以及 其中,Fj表示基站bj的最大计算资
源量。
8.根据权利要求5所述的移动边缘计算服务器联合任务卸载、缓存及资源分配方法,其特征在于:所述步骤S7具体为:基于用户任务执行总时延最小化确定用户任务调度及资源分配策略:在满足用户任务卸载、缓存及资源分配限制条件下,以用户任务执行总时延最小化为目标,优化确定用户任务调度及资源分配策略,即