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专利号: 2020107506414
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种雾网络中基于无人机辅助的任务卸载方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:S1:地面网络中D2D任务卸载方案;

S2:空地网络中G2A任务卸载方案;

S3:系统总开销优化方案。

2.根据权利要求1所述的一种雾网络中基于无人机辅助的任务卸载方法,其特征在于:在所述步骤S1中,建立一个地面网络D2D任务卸载模型,该模型由有需求的物联网设备R-ID和空闲物联网设备F-ID组成,设R-ID的集合为M,F-ID的集合为X。

3.根据权利要求1所述的一种雾网络中基于无人机辅助的任务卸载方法,其特征在于:在所述步骤S2中,将无人机看作是具有计算能力的边缘节点,即雾节点;在步骤S1的基础上,构建雾网络中无人机辅助的任务卸载模型;该模型第一层为地面网络,由R-ID和F-ID组成;第二层为空中网络,由无人机组成,为R-ID提供计算卸载服务。

4.根据权利要求3所述的一种雾网络中基于无人机辅助的任务卸载方法,其特征在于:在所述步骤S2中,设一个计算周期持续时间为T秒,将时间T分为Q个时隙;每个时隙长度为Δ秒,即T=QΔ秒;无人机的轨迹在每个Δ时隙内大致固定,将计算周期离散化,确定每个Δ时隙内无人机的大致位置,然后通过离散点确定出无人机的轨迹;无人机沿着优化的轨迹飞行,并为其覆盖范围内的R-ID提供所需要的服务。

5.根据权利要求1所述的一种雾网络中基于无人机辅助的任务卸载方法,其特征在于:在所述步骤S1中,R-ID m到F-ID x的信噪比SINR为:M是集合,m代表M中的变量,X是集合,x代表X中的变量;

设阈值为δ,当γm,x≥δ时,将R-ID m和对应的F-ID x划为一个D2D群组,设在q时隙,每个R-ID或F-ID只能属于一个D2D群组。

6.根据权利要求3所述的一种雾网络中基于无人机辅助的任务卸载方法,其特征在于:在所述步骤S2中,R-ID m有计算密集型任务Lm,在本地执行,或通过D2D链路将部分任务卸载至同群组的F-ID x,或通过无线链路将部分计算任务卸载至无人机;假设任务Lm的αm∈[0,1]将卸载至F-ID x,βm∈[0,1]将卸载至无人机,(1-αm-βm)∈[0,1]将在本地进行计算;M是集合,m代表M中的变量,X是集合,x代表X中的变量。

7.根据权利要求6所述的一种雾网络中基于无人机辅助的任务卸载方法,其特征在于:在所述步骤S2中,对于R-ID m,定义效率指标函数ηm,x为:其中,服务质量效用为R-ID m的收益减去其卸载任务的能耗成本,服务质量成本则是通过服务延迟来衡量。

8.根据权利要求7所述的一种雾网络中基于无人机辅助的任务卸载方法,其特征在于:在所述步骤S2中,在获得同样的收益时,R-ID m支付的能耗和时延成本越小,则效率指标函数值ηm ,x越大 ;根 据ηm ,x的 值 ,由大 到小列出R -ID  m的 偏好列表 ,R-ID m选择ηm,1,并将计算任务卸载到对应的F-ID x中执行。

9.根据权利要求6所述的一种雾网络中基于无人机辅助的任务卸载方法,其特征在于:在所述步骤S2中,根据构建的雾网络中基于无人机辅助的任务卸载模型,定义系统总开销,包括系统总时延和能耗;其中,系统总时延包括:本地任务处理时延,D2D链路任务传输时延,F-ID任务处理时延,G2A链路任务传输时延,任务排队时延以及无人机的任务处理时延;

系统总能耗包括:本地任务处理能耗,D2D链路任务传输能耗,F-ID任务处理能耗,G2A链路任务传输能耗,无人机的任务处理能耗以及无人机的飞行能耗。

10.根据权利要求9所述的一种雾网络中基于无人机辅助的任务卸载方法,其特征在于:在所述步骤S3中,根据R-ID不同应用的延迟与传输速率需求,设定不同的延迟与能耗权重参数,即:其中, 表示系统总时延对应的权重参数, 表示系统总能耗对应的权重参数,且满足