CN116225575B - 针对移动边缘计算的任务卸载方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种针对移动边缘计算的任务卸载方法、装置、设备及介质,涉及边缘计算技术领域,该方法通过获取移动边缘计算系统中的移动终端处理待计算任务时所需的第一时延开销以及第一能耗开销,并基于第一时延开销以及第一能耗开销确定第一目标开销;针对移动边缘计算系统包含的多个服务器中的任一服务器,获取服务器处理待计算任务时所需的第二时延开销、第二能耗开销以及第二成本开销,并基于第二时延开销、第二能耗开销以及第二成本开销确定第二目标开销;基于第一目标开销以及多个第二目标开销,确定待计算任务的卸载策略。这样,使得第一目标开销以及第二目标开销的覆盖性更全面,且卸载决策方法更完善,提高了卸载决策的决策效果。
Description
技术领域
本发明属于边缘计算技术领域,特别是涉及一种针对移动边缘计算的任务卸载方法、装置、设备及介质。
背景技术
移动边缘计算是为应用开发者和服务提供商在网络的边缘侧提供云服务和IT环境服务,目标是在靠近数据输入或用户的地方提供计算、存储和网络带宽。随着互联网技术的高速发展,用户对于移动终端设备的计算和数据需求也逐步增加,相应的,对存储能力以及处理器的处理能力有了更高的要求。
相关技术中,对于移动终端设备的待计算任务的前期卸载决策方法并不完善,卸载决策效果较差。
发明内容
本发明提供一种针对移动边缘计算的任务卸载方法、装置、设备及介质,以便解决移动终端设备的待计算任务的前期卸载决策方法不完善,且卸载决策效果较差的问题。
为了解决上述技术问题,本发明是这样实现的:
第一方面,本发明提供一种针对移动边缘计算的任务卸载方法,所述方法包括:
获取移动边缘计算系统中的移动终端处理待计算任务时所需的第一时延开销以及第一能耗开销,并基于所述第一时延开销以及所述第一能耗开销确定第一目标开销;所述第一目标开销用于表征将所述待计算任务卸载至所述移动终端的预估开销;
针对所述移动边缘计算系统包含的多个服务器中的任一服务器,获取所述服务器处理所述待计算任务时所需的第二时延开销,以及获取所述服务器处理所述待计算任务时所需的第二能耗开销以及第二成本开销,并基于所述第二时延开销、所述第二能耗开销以及所述第二成本开销确定第二目标开销;所述第二目标开销用于表征将所述待计算任务卸载至所述服务器的预估开销;
基于所述第一目标开销以及所述多个服务器对应的多个所述第二目标开销,确定所述待计算任务的卸载策略;所述卸载策略包括将所述待计算任务卸载至所述移动终端或将所述待计算任务卸载至目标服务器;所述目标服务器属于所述多个服务器。
可选地,所述获取移动边缘计算系统中的移动终端处理待计算任务时所需的第一时延开销以及第一能耗开销,包括:
获取所述移动终端执行所述待计算任务所需的本地处理器的运行周期数、所述本地处理器的处理器频率以及所述本地处理器的有效电容系数;
基于第一预设公式、所述运行周期数以及所述处理器频率,确定所述第一时延开销;
其中,所述第一预设公式为:,/>表示所述运行周期数,/>表示所述处理器频率,/>表示所述第一时延开销;
基于第二预设公式、所述运行周期数、所述处理器频率以及所述有效电容系数,确定所述第一能耗开销;
其中,所述第二预设公式为:,/>表示所述有效电容系数,/>表示所述第一能耗开销。
可选地,所述获取所述服务器处理所述待计算任务时所需的第二时延开销、第二能耗开销以及第二成本开销,包括:
预估所述服务器处理所述待计算任务时所需的处理时间,作为目标处理时间,并预估所述待计算任务上传至所述服务器的上传时间,作为目标上传时间;
基于第三预设公式、所述目标处理时间以及所述目标上传时间,确定所述第二时延开销;
其中,所述第三预设公式为:,/>表示所述目标处理时间,/>表示所述目标上传时间,/>表示所述第二时延开销。
可选地,所述获取所述服务器处理所述待计算任务时所需的第二能耗开销以及第二成本开销,包括:
基于第四预设公式、目标上传能耗以及目标闲置能耗,确定所述第二能耗开销;
其中,所述第四预设公式为:,/>表示所述目标上传能耗,/>表示所述目标闲置能耗,/>表示所述第二能耗开销;
所述目标上传能耗为将所述待计算任务上传至所述服务器的预估能耗,所述目标闲置能耗为所述移动终端等待所述服务器处理所述待计算任务时的预估空闲能耗;
基于第五预设公式、所述运行周期数以及单位运行周期数对应的使用费用,确定所述第二成本开销;
其中,所述第五预设公式为:,/>表示所述单位运行周期数对应的使用费用。
可选地,在所述基于第一预设公式、所述运行周期数以及所述处理器频率,确定所述第一时延开销之后,所述方法包括:
在所述第一时延开销大于预设时延阈值的情况下,直接确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至目标服务器。
可选地,所述基于第二预设公式、所述运行周期数、所述处理器频率以及所述有效电容系数,确定所述第一能耗开销,包括:
在所述第一时延开销不大于所述预设时延阈值的情况下,基于第二预设公式、所述运行周期数、所述处理器频率以及所述有效电容系数,确定所述第一能耗开销。
可选地,所述基于第四预设公式、目标上传能耗以及目标闲置能耗,确定所述第二能耗开销,包括:
在所述第二时延开销不大于预设时延阈值的情况下,基于第四预设公式、目标上传能耗以及目标闲置能耗,确定所述第二能耗开销。
可选地,所述方法还包括:
在所述第二时延开销大于所述预设时延阈值或所述第二成本开销大于预设成本阈值的情况下,直接确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端。
可选地,所述方法还包括:
预先设置时延权重系数以及能耗权重系数。
所述基于所述第一时延开销以及所述第一能耗开销确定第一目标开销,包括:
基于第六预设公式、所述时延权重系数与所述第一时延开销的乘积,以及所述能耗权重系数与所述第一能耗开销的乘积,确定所述第一目标开销;
其中,所述第六预设公式为:=/>,/>表示所述时延权重系数,/>表示所述第一时延开销,/>表示所述能耗权重系数,/>表示所述第一能耗开销,/>表示所述第一目标开销。
可选地,所述方法还包括:
预先设置成本权重系数;
所述基于所述第二时延开销、所述第二能耗开销以及所述第二成本开销确定第二目标开销,包括:
基于第七预设公式、所述时延权重系数与所述第二时延开销的乘积、所述能耗权重系数与所述第二能耗开销的乘积,以及所述成本权重系数与所述第二成本开销的乘积,确定所述第二目标开销;
其中,所述第七预设公式为:,/>表示所述时延权重系数,表示所述第二时延开销,/>表示所述能耗权重系数,/>表示所述第二能耗开销,/>表示所述成本权重系数,/>表示所述第二成本开销,/>表示所述第二目标开销。
可选地,所述基于第七预设公式、所述时延权重系数与所述第二时延开销的乘积、所述能耗权重系数与所述第二能耗开销的乘积,以及所述成本权重系数与所述第二成本开销的乘积,确定所述第二目标开销,包括:
在所述第二成本开销不大于预设成本阈值的情况下,基于第七预设公式、所述时延权重系数与所述第二时延开销的乘积、所述能耗权重系数与所述第二能耗开销的乘积,以及所述成本权重系数与所述第二成本开销的乘积,确定所述第二目标开销。
可选地,所述基于所述第一目标开销以及所述多个服务器对应的多个所述第二目标开销,确定所述待计算任务的卸载策略,包括:
基于所述多个服务器对应的多个所述第二目标开销,确定多个所述第二目标开销中数值最小的第二目标开销,作为最小目标开销;
基于所述最小目标开销以及所述第一目标开销,确定所述待计算任务的卸载策略。
可选地,在所述基于所述第二时延开销、所述第二能耗开销以及所述第二成本开销确定第二目标开销之后,所述方法包括:
将所述第二目标开销记录至所述移动终端对应的目标决策列表;
所述基于所述多个服务器对应的多个所述第二目标开销,确定多个所述第二目标开销中数值最小的第二目标开销,作为最小目标开销,包括:
在所述多个服务器对应的第二目标开销均记录完毕的情况下,获取所述目标决策列表中数值最小的第二目标开销,作为最小目标开销。
可选地,所述基于所述最小目标开销以及所述第一目标开销,确定所述待计算任务的卸载策略,包括:
若所述最小目标开销小于所述第一目标开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至目标服务器;
若所述最小目标开销大于所述第一目标开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端。
可选地,在所述最小目标开销等于所述第一目标开销的情况下,所述基于所述最小目标开销以及所述第一目标开销,确定所述待计算任务的卸载策略,还包括:
若所述时延权重系数、所述能耗权重系数以及所述成本权重系数中时延权重系数的数值最大,则基于所述第一时延开销以及所述最小目标开销对应的第二时延开销之间的大小关系,确定所述待计算任务的卸载策略;
若所述时延权重系数、所述能耗权重系数以及所述成本权重系数中能耗权重系数的数值最大,则基于所述第一能耗开销以及所述最小目标开销对应的第二能耗开销之间的大小关系,确定所述待计算任务的卸载策略;
若所述时延权重系数、所述能耗权重系数以及所述成本权重系数中成本权重系数的数值最大,则直接确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端。
可选地,所述基于所述第一时延开销以及所述最小目标开销对应的第二时延开销之间的大小关系,确定所述待计算任务的卸载策略,包括:
若所述第一时延开销大于所述最小目标开销对应的第二时延开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至目标服务器;
若所述第一时延开销小于所述最小目标开销对应的第二时延开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端;
若所述第一时延开销等于所述最小目标开销对应的第二时延开销,则基于所述最小目标开销对应的第二能耗开销或所述最小目标开销对应的第二成本开销,确定所述待计算任务的卸载策略。
可选地,所述基于所述第一能耗开销以及所述最小目标开销对应的第二能耗开销之间的大小关系,确定所述待计算任务的卸载策略,包括:
若所述第一能耗开销大于所述最小目标开销对应的第二能耗开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至目标服务器;
若所述第一能耗开销小于所述最小目标开销对应的第二能耗开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端;
若所述第一能耗开销等于所述最小目标开销对应的第二能耗开销,则基于所述最小目标开销对应的第二时延开销或所述最小目标开销对应的第二成本开销,确定所述待计算任务的卸载策略。
第二方面,本发明提供一种针对移动边缘计算的任务卸载装置,所述装置包括:
第一获取模块,用于获取移动边缘计算系统中的移动终端处理待计算任务时所需的第一时延开销以及第一能耗开销,并基于所述第一时延开销以及所述第一能耗开销确定第一目标开销;所述第一目标开销用于表征将所述待计算任务卸载至所述移动终端的预估开销;
第二获取模块,用于针对所述移动边缘计算系统包含的多个服务器中的任一服务器,获取所述服务器处理所述待计算任务时所需的第二时延开销,以及获取所述服务器处理所述待计算任务时所需的第二能耗开销以及第二成本开销,并基于所述第二时延开销、所述第二能耗开销以及所述第二成本开销确定第二目标开销;所述第二目标开销用于表征将所述待计算任务卸载至所述服务器的预估开销;
第一确定模块,用于基于所述第一目标开销以及所述多个服务器对应的多个所述第二目标开销,确定所述待计算任务的卸载策略;所述卸载策略包括将所述待计算任务卸载至所述移动终端或将所述待计算任务卸载至目标服务器;所述目标服务器属于所述多个服务器。
可选地,所述第一获取模块包括:
第一获取子模块,用于获取所述移动终端执行所述待计算任务所需的本地处理器的运行周期数、所述本地处理器的处理器频率以及所述本地处理器的有效电容系数;
第二确定模块,用于基于第一预设公式、所述运行周期数以及所述处理器频率,确定所述第一时延开销;
其中,所述第一预设公式为:,/>表示所述运行周期数,/>表示所述处理器频率,/>表示所述第一时延开销;
第三确定模块,用于基于第二预设公式、所述运行周期数、所述处理器频率以及所述有效电容系数,确定所述第一能耗开销;
其中,所述第二预设公式为:,/>表示所述有效电容系数,/>表示所述第一能耗开销。
可选地,所述第二获取模块包括:
第一预估模块,用于预估所述服务器处理所述待计算任务时所需的处理时间,作为目标处理时间,并预估所述待计算任务上传至所述服务器的上传时间,作为目标上传时间;
第四确定模块,用于基于第三预设公式、所述目标处理时间以及所述目标上传时间,确定所述第二时延开销;
其中,所述第三预设公式为:,/>表示所述目标处理时间,/>表示所述目标上传时间,/>表示所述第二时延开销。
可选地,所述第二获取模块包括:
第五确定模块,用于基于第四预设公式、目标上传能耗以及目标闲置能耗,确定所述第二能耗开销;
其中,所述第四预设公式为:,/>表示所述目标上传能耗,/>表示所述目标闲置能耗,/>表示所述第二能耗开销;所述目标上传能耗为将所述待计算任务上传至所述服务器的预估能耗,所述目标闲置能耗为所述移动终端等待所述服务器处理所述待计算任务时的预估空闲能耗;
第六确定模块,用于基于第五预设公式、所述运行周期数以及单位运行周期数对应的使用费用,确定所述第二成本开销;
其中,所述第五预设公式为:,/>表示所述单位运行周期数对应的使用费用。
可选地,所述装置还包括:
第七确定模块,用于在所述第一时延开销大于预设时延阈值的情况下,直接确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至目标服务器。
可选地,所述第三确定模块,包括:
第三确定子模块,用于在所述第一时延开销不大于所述预设时延阈值的情况下,基于第二预设公式、所述运行周期数、所述处理器频率以及所述有效电容系数,确定所述第一能耗开销。
可选地,所述第五确定模块,包括:
第四确定子模块,用于在所述第二时延开销不大于预设时延阈值的情况下,基于第四预设公式、目标上传能耗以及目标闲置能耗,确定所述第二能耗开销。
可选地,所述装置还包括:
第五确定子模块,用于在所述第二时延开销大于所述预设时延阈值或所述第二成本开销大于预设成本阈值的情况下,直接确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端。
可选地,所述装置还包括:
第一设置模块,用于预先设置时延权重系数以及能耗权重系数。
所述第一获取模块,包括:
第六确定子模块,用于基于第六预设公式、所述时延权重系数与所述第一时延开销的乘积,以及所述能耗权重系数与所述第一能耗开销的乘积,确定所述第一目标开销;
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可选地,所述装置还包括:
第二设置模块,用于预先设置成本权重系数;
所述第二获取模块,包括:
第七确定子模块,用于基于第七预设公式、所述时延权重系数与所述第二时延开销的乘积、所述能耗权重系数与所述第二能耗开销的乘积,以及所述成本权重系数与所述第二成本开销的乘积,确定所述第二目标开销;
其中,所述第七预设公式为:,/>表示所述时延权重系数,表示所述第二时延开销,/>表示所述能耗权重系数,/>表示所述第二能耗开销,/>表示所述成本权重系数,/>表示所述第二成本开销,/>表示所述第二目标开销。
可选地,所述第七确定子模块,包括:
第八确定子模块,用于在所述第二成本开销不大于预设成本阈值的情况下,基于第七预设公式、所述时延权重系数与所述第二时延开销的乘积、所述能耗权重系数与所述第二能耗开销的乘积,以及所述成本权重系数与所述第二成本开销的乘积,确定所述第二目标开销。
可选地,所述第一确定模块,包括:
第九确定子模块,用于基于所述多个服务器对应的多个所述第二目标开销,确定多个所述第二目标开销中数值最小的第二目标开销,作为最小目标开销;
第十确定子模块,用于基于所述最小目标开销以及所述第一目标开销,确定所述待计算任务的卸载策略。
可选地,所述装置还包括:
第一记录模块,用于将所述第二目标开销记录至所述移动终端对应的目标决策列表;
所述第九确定子模块,包括:
第二获取子模块,用于在所述多个服务器对应的第二目标开销均记录完毕的情况下,获取所述目标决策列表中数值最小的第二目标开销,作为最小目标开销。
可选地,所述第十确定子模块,包括:
第十一确定子模块,用于若所述最小目标开销小于所述第一目标开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至目标服务器;
第十二确定子模块,用于若所述最小目标开销大于所述第一目标开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端。
可选地,在所述最小目标开销等于所述第一目标开销的情况下,所述第十确定子模块,包括:
第十三确定子模块,用于若所述时延权重系数、所述能耗权重系数以及所述成本权重系数中时延权重系数的数值最大,则基于所述第一时延开销以及所述最小目标开销对应的第二时延开销之间的大小关系,确定所述待计算任务的卸载策略;
第十四确定子模块,用于若所述时延权重系数、所述能耗权重系数以及所述成本权重系数中能耗权重系数的数值最大,则基于所述第一能耗开销以及所述最小目标开销对应的第二能耗开销之间的大小关系,确定所述待计算任务的卸载策略;
第十五确定子模块,用于若所述时延权重系数、所述能耗权重系数以及所述成本权重系数中成本权重系数的数值最大,则直接确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端。
可选地,所述第十三确定子模块,包括:
第十六确定子模块,用于若所述第一时延开销大于所述最小目标开销对应的第二时延开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至目标服务器。
第十七确定子模块,用于若所述第一时延开销小于所述最小目标开销对应的第二时延开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端。
第十八确定子模块,用于若所述第一时延开销等于所述最小目标开销对应的第二时延开销,则基于所述最小目标开销对应的第二能耗开销或所述最小目标开销对应的第二成本开销,确定所述待计算任务的卸载策略。
可选地,所述第十四确定子模块,包括:
第十九确定子模块,用于若所述第一能耗开销大于所述最小目标开销对应的第二能耗开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至目标服务器。
第二十确定子模块,用于若所述第一能耗开销小于所述最小目标开销对应的第二能耗开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端。
第二十一确定子模块,用于若所述第一能耗开销等于所述最小目标开销对应的第二能耗开销,则基于所述最小目标开销对应的第二时延开销或所述最小目标开销对应的第二成本开销,确定所述待计算任务的卸载策略。
第三方面,本发明提供一种电子设备,包括:处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现上述针对移动边缘计算的任务卸载方法。
第四方面,本发明提供一种可读存储介质,当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行上述针对移动边缘计算的任务卸载方法。
在本发明实施例中,通过获取移动边缘计算系统中的移动终端处理待计算任务时所需的第一时延开销以及第一能耗开销,并基于第一时延开销以及第一能耗开销确定第一目标开销;第一目标开销用于表征将待计算任务卸载至移动终端的预估开销;针对移动边缘计算系统包含的多个服务器中的任一服务器,获取服务器处理待计算任务时所需的第二时延开销,以及获取服务器处理待计算任务时所需的第二能耗开销以及第二成本开销,并基于第二时延开销、第二能耗开销以及第二成本开销确定第二目标开销;第二目标开销用于表征将待计算任务卸载至服务器的预估开销;基于第一目标开销以及多个服务器对应的多个第二目标开销,确定待计算任务的卸载策略;卸载策略包括将所述待计算任务卸载至移动终端或将待计算任务卸载至目标服务器;目标服务器属于多个服务器。这样,通过确定第一目标开销以及多个第二目标开销,可以为用户提供卸载策略的决策支撑,并且结合不同卸载策略对应的预估开销,能够得到效益较高的卸载策略。同时,引入时延、能耗以及成本三种差异化的指标,确定第一目标开销以及第二目标开销,综合考虑移动边缘计算系统中任务卸载的时延开销、能耗开销和成本开销,优化卸载策略的决策依据,以使得第一目标开销以及第二目标开销的覆盖性更广泛且全面,进而使得卸载决策方法更加完善,提高了卸载决策的决策效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种针对移动边缘计算的任务卸载方法的步骤流程图;
图2是本发明实施例提供的一种移动边缘计算的架构图;
图3是本发明实施例提供的一种针对移动边缘计算的任务卸载方法的具体流程图;
图4是本发明实施例提供的一种针对移动边缘计算的任务卸载装置的结构图;
图5是本发明实施例提供的一种电子设备的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1是本发明实施例提供的一种针对移动边缘计算的任务卸载方法的步骤流程图,如图1所示,该方法可以包括:
步骤101、获取移动边缘计算系统中的移动终端处理待计算任务时所需的第一时延开销以及第一能耗开销,并基于所述第一时延开销以及所述第一能耗开销确定第一目标开销;所述第一目标开销用于表征将所述待计算任务卸载至所述移动终端的预估开销。
本发明实施例中,移动边缘计算系统可以包括多个移动终端、多个基站以及多个移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)服务器。MEC服务器可以分散部署在移动终端附近,1台MEC服务器的物理覆盖范围内可以有多个移动终端,1个移动终端可以被多个邻近的MEC服务器覆盖。在移动边缘计算中,允许移动终端的用户将待计算任务整体卸载到与该移动终端邻近的MEC服务器,并由MEC服务器对待计算任务进行处理;也可以将待计算任务整体卸载到移动终端的本地处理器,如中央处理器(Central Processing Unit,CPU),并由本地处理器对待计算任务进行处理。如图2所示,若选择将待计算任务卸载到MEC服务器,则移动终端设备可以通过基站将待计算任务上传至MEC服务器,其中,基站用于提供无线覆盖,是移动终端接入互联网的接口设备,移动终端设备通过基站提供的无线信道,以将待计算任务上传至MEC服务器。
针对移动边缘计算系统中的任一移动终端,可以基于移动终端的本地处理器的基础数据以及待计算任务的数据大小确定第一时延开销以及第一能耗开销,其中,第一时延开销为若将待计算任务卸载至移动终端,移动终端处理待计算任务所需花费的时间;第一能耗开销为若将待计算任务卸载至移动终端,移动终端处理待计算任务产生的能耗。基于第一时延开销以及第一能耗开销,可以确定第一目标开销,第一目标开销可以表征若将待计算任务卸载至移动终端,移动终端进行处理所需的总体开销。示例性的,第一时延开销、第一能耗开销以及第一目标开销可以通过第一算法模型得到,第一算法模型可以部署在移动终端内部,在移动终端存在待计算任务的情况下,可以在移动终端利用第一算法模型进行开销计算。
步骤102、针对所述移动边缘计算系统包含的多个服务器中的任一服务器,获取所述服务器处理所述待计算任务时所需的第二时延开销,以及获取所述服务器处理所述待计算任务时所需的第二能耗开销以及第二成本开销,并基于所述第二时延开销、所述第二能耗开销以及所述第二成本开销确定第二目标开销;所述第二目标开销用于表征将所述待计算任务卸载至所述服务器的预估开销。
本发明实施例中,移动边缘计算系统中的服务器可以是MEC服务器,第二时延开销可以包括:若将待计算任务卸载至服务器,待计算任务上传至服务器的时间、服务器处理待计算任务所需花费的时间以及处理结果回传至移动终端的时间;第二能耗开销可以包括:将待计算任务上传至服务器所产生的能耗以及移动终端等待服务器返回处理结果的闲置能耗。由于移动边缘计算中的服务器是付费使用的,因此需要基于服务器的收费价格,确定处理待计算任务所需要支付的费用,即第二成本开销。针对多个服务器中的任一服务器,获取该服务器处理待计算任务时所需的第二时延开销、第二能耗开销以及第二成本开销,并确定第二目标开销。第二目标开销可以表征若将待计算任务卸载至该服务器所需的总体开销。示例性的,第二时延开销、第二能耗开销、第二成本开销以及第二目标开销可以通过第二算法模型得到,第二算法模型可以部署在移动终端内部,在移动终端存在待计算任务的情况下,可以在移动终端利用第一算法模型以及第二开销模型分别进行开销计算,评估两种卸载策略对应的开销情况。
步骤103、基于所述第一目标开销以及所述多个服务器对应的多个所述第二目标开销,确定所述待计算任务的卸载策略;所述卸载策略包括将所述待计算任务卸载至所述移动终端或将所述待计算任务卸载至目标服务器;所述目标服务器属于所述多个服务器。
本发明实施例中,基于第一目标开销以及多个服务器对应的多个第二目标开销,可以根据多个开销值的大小关系,确定待计算任务的卸载策略,即将待计算任务卸载至移动终端或将待计算任务卸载至目标服务器,其中,可以根据实际需求从多个服务器中选择至少一个服务器作为目标服务器,具体选择方式本发明实施例对此不作限制。
可以理解的是,本发明实施例中的待计算任务为一个完整的计算任务,不可分割,因此,本发明实施例中的卸载策略是两种不同的卸载对象类型对应的不同卸载策略,即将待计算任务卸载至移动终端或将待计算任务卸载至服务器。这样,在前期判断过程中,对卸载对象的类型做出选择,不考虑具体卸载到哪个服务器,快速且简便的通过本发明实施例提供的方法进行初期判断,得到效益较高的初步卸载策略,后续可以基于该初步卸载策略进一步确定具体卸载方式。在确定待计算任务的卸载策略为将待计算任务卸载至目标服务器的情况下,具体卸载至多个服务器中的哪个服务器,可以根据实际需求进行选择,本发明实施例对此不作限制。
综上,本发明实施例中,通过获取移动边缘计算系统中的移动终端处理待计算任务时所需的第一时延开销以及第一能耗开销,并基于第一时延开销以及第一能耗开销确定第一目标开销;第一目标开销用于表征将待计算任务卸载至移动终端的预估开销;针对移动边缘计算系统包含的多个服务器中的任一服务器,获取服务器处理待计算任务时所需的第二时延开销,以及获取服务器处理待计算任务时所需的第二能耗开销以及第二成本开销,并基于第二时延开销、第二能耗开销以及第二成本开销确定第二目标开销;第二目标开销用于表征将待计算任务卸载至服务器的预估开销;基于第一目标开销以及多个服务器对应的多个第二目标开销,确定待计算任务的卸载策略;卸载策略包括将所述待计算任务卸载至移动终端或将待计算任务卸载至目标服务器;目标服务器属于多个服务器。这样,通过确定第一目标开销以及多个第二目标开销,可以为用户提供卸载策略的决策支撑,并且结合不同卸载策略对应的预估开销,能够得到效益较高的卸载策略。同时,引入时延、能耗以及成本三种差异化的指标,确定第一目标开销以及第二目标开销,综合考虑移动边缘计算系统中任务卸载的时延开销、能耗开销和成本开销,优化卸载策略的决策依据,以使得第一目标开销以及第二目标开销的覆盖性更广泛且全面,进而使得卸载决策方法更加完善,提高了卸载决策的决策效果。
进一步地,本发明实施例是在面向用户的移动边缘计算场景中,对卸载决策策略预先进行初步判断,即先确定是将待计算任务卸载到移动终端还是服务器,为移动终端的用户提供更实用的决策依据,相较于判断将待计算任务卸载到移动终端还是具体卸载到某一确定的服务器,本发明实施例提供的卸载方法确定过程相对简单,提高了卸载策略的确定过程的效率。
可选地,步骤101可以包括以下步骤:
步骤201、获取所述移动终端执行所述待计算任务所需的本地处理器的运行周期数、所述本地处理器的处理器频率以及所述本地处理器的有效电容系数。
本发明实施例中,可以基于待计算任务的大小,以及单位比特的任务所需消耗的计算资源,确定待计算任务所需的处理器的运行周期数。示例性的,假设在一个多移动终端、多服务器的应用场景下,有U个移动终端,集合为,和V个服务器集合为/>,假设每个移动终端u都存在待计算任务,且每个待计算任务不可分割。待计算任务的大小可以表示为/>,单位为比特(bits)。单位比特的任务所需消耗的计算资源可以表示为/>,也可表示为完成单位比特的任务所需要的CPU周期数,单位为cycles/bit,则/>可以表示待计算任务所需的处理器的运行周期数,在将待计算任务卸载到移动终端进行处理的情况下,/>也可以表示移动终端执行待计算任务所需的本地处理器的运行周期数。获取本地处理器的处理器频率,可以用/>表示,表征将待计算任务卸载到移动终端进行处理时处理器的计算能力。获取本地处理器的有效电容系数,可以用ρ表示,有效电容系数取决于移动终端中的CPU的结构,不同CPU可以对应不同的有效电容系数。本地处理器的处理器频率以及有效电容系数可以通过本地处理器的标定参数获取。
步骤202、基于第一预设公式、所述运行周期数以及所述处理器频率,确定所述第一时延开销。
本发明实施例中,可以通过第一算法模型基于运行周期数以及处理器频率,根据第一预设公式计算第一时延开销。
(第一预设公式);
其中,表示第一时延开销,即将待计算任务卸载至移动终端进行处理的处理时间,/>为单位比特的任务所需消耗的计算资源,/>为待计算任务的大小,/>为本地处理器的处理器频率。
步骤203、基于第二预设公式、所述运行周期数、所述处理器频率以及所述有效电容系数,确定所述第一能耗开销。
本发明实施例中,可以通过第一算法模型基于运行周期数、处理器频率以及有效电容系数,根据第二预设公式计算第一能耗开销。
(第二预设公式);
其中,表示第一能耗开销,即将待计算任务卸载至移动终端进行处理所产生的能耗,/>为单位比特的任务所需消耗的计算资源,/>为待计算任务的大小,ρ为本地处理器的有效电容系数,/>表示将待计算任务卸载到移动终端执行时单位运行周期数产生的能耗。
本发明实施例中,通过运行周期数、处理器频率以及有效电容系数分别计算第一时延开销以及第一能耗开销,可以方便且快速的得到将待计算任务卸载到移动终端的时延开销以及能耗开销,提高了决策效率。
可选地,步骤202可以包括以下步骤:
步骤301、预估所述服务器处理所述待计算任务时所需的处理时间,作为目标处理时间,并预估所述待计算任务上传至所述服务器的上传时间,作为目标上传时间。
本发明实施例中,将待计算任务卸载至服务器的时延开销主要可以分为三部分:任务上传时间,任务处理时间、处理结果回传时间,由于处理结果的大小远小于待计算任务的大小,相应的,在数据传输速率一定的情况下,处理结果回传时间远小于任务上传时间,因此,可以忽略处理结果回传时间。预先估算将待计算任务上传至服务器的上传时间以及服务器处理待计算任务的处理时间。示例性的,可以通过第二算法模型基于数据传输速率以及待计算任务的大小,根据下述公式确定待计算任务上传至服务器的上传时间。
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其中,表示待计算任务上传至服务器的上传时间,/>为待计算任务的大小,/>为将待计算任务卸载到服务器上执行的数据传输速率,/>可以通过下述公式得到:
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其中,是移动终端与服务器进行任务传输的传输功率,/>为无线信道增益,,/>是移动终端到服务器的距离,/>为衰落因子。/>是数据传输时的高斯白噪声。可以理解的是,上述数据可以根据本领域的常用设定进行取值,例如:/>可以根据具体移动终端设备配置得到功率,如1W。B是移动终端到服务器的无线信道带宽,根据网络速度以及普遍设定范围而确定,比如2-10MHZ。/>可以在仿真环境中进行一定的距离设置,具体根据实际需要设置即可,比如0.8km。/>衰落因子可以取值-4。/>高斯白噪声可以取值1×/>。
基于第二算法模型,根据待计算任务所需的处理器的运行周期数以及服务器分配给移动终端的计算资源,根据下述公式确定服务器处理待计算任务时所需的处理时间。
;
其中,为单位比特的任务所需消耗的计算资源,/>为待计算任务的大小,/>为服务器分配给移动终端的计算资源,即移动终端的待计算任务卸载至服务器的计算能力。
步骤302、基于第三预设公式、所述目标处理时间以及所述目标上传时间,确定所述第二时延开销。
本发明实施例中,通过第二算法模型,基于目标处理时间以及目标上传时间,根据第三预设公式确定第二时延开销。
(第三预设公式);
本发明实施例中,基于目标处理时间以及目标上传时间,计算第二时延开销,可以使得第二时延开销表征的时延数据更加全面,有利于全面化的评估第二目标开销,以更加准确的确定卸载策略。
可选地,步骤202还可以包括以下步骤:
步骤303、基于第四预设公式、目标上传能耗以及目标闲置能耗,确定所述第二能耗开销;所述目标上传能耗为将所述待计算任务上传至所述服务器的预估能耗,所述目标闲置能耗为所述移动终端等待所述服务器处理所述待计算任务时的预估空闲能耗。
本发明实施例中,目标上传能耗可以通过移动终端将待计算任务上传给服务器的发射功率、待计算任务的大小以及将待计算任务卸载到服务器上执行的数据传输速率确定得到。目标闲置能耗可以通过移动终端等待服务器处理待计算任务时的预估闲置功率、待计算任务所需的处理器的运行周期数以及将待计算任务卸载到服务器上执行的数据传输速率确定得到。这样,通过第二算法模型,基于目标上传能耗以及目标闲置能耗,根据第四预设公式确定第二能耗开销。
(第四预设公式);
其中,表示目标上传能耗,/>表示移动终端将待计算任务上传给服务器的发射功率,/>为待计算任务的大小,/>为将待计算任务卸载到服务器上执行的数据传输速率。/>表示目标闲置能耗,/>表示移动终端等待服务器处理待计算任务时的预估闲置功率,/>表示待计算任务所需的处理器的运行周期数,/>为服务器分配给移动终端的计算资源。可以理解的是,/>以及/>可以根据本领域的常用设定进行取值,比如传输功率可以设置为1W,闲置功率/>可以设置为1×/>。
步骤304、基于第五预设公式、所述运行周期数以及单位运行周期数对应的使用费用,确定所述第二成本开销。
本发明实施例中,由于待计算任务大小一定,因此,完成待计算任务所需的处理器的运行周期数也是一定的,因此,通过第二算法模型,基于待计算任务所需的处理器的运行周期数以及服务器单位运行周期数对应的使用费用,根据第五预设公式确定第二成本开销。
(第五预设公式);
其中,表示服务器单位运行周期数对应的使用费用,可以根据服务器的租用价格进行确定。/>表示完成待计算任务所需的处理器的运行周期数。
本发明实施例中,基于目标上传能耗以及目标闲置能耗,确定第二能耗开销,在目标上传能耗的基础上考虑了目标闲置能耗,使得第二能耗开销表征的能耗数据更加全面,有利于全面化的评估第二目标开销,以更加准确的确定卸载策略。
可选地,在步骤202之后,本发明实施例还可以包括以下步骤:
步骤401、在所述第一时延开销大于预设时延阈值的情况下,直接确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至目标服务器。
本发明实施例中,预设时延阈值可以是根据用户的时延需求进行设定,在第一时延开销大于预设时延阈值的情况下,表征第一时延开销已经超过用户所能接收的最大容忍时延,此时可以确定若将待计算任务卸载至移动终端,移动终端的处理时间不满足用户需求,因此,可以直接确定待计算任务的卸载策略为将待计算任务卸载目标至服务器。
本发明实施例中,在第一时延开销大于预设时延阈值的情况下,表征第一时延开销已经超过用户所能接收的最大容忍时延,直接确定卸载策略可以一定程度上节省确定卸载策略所花费的时间。
可选地,步骤203可以包括:
步骤402、在所述第一时延开销不大于所述预设时延阈值的情况下,基于第二预设公式、所述运行周期数、所述处理器频率以及所述有效电容系数,确定所述第一能耗开销。
本发明实施例中,在第一时延开销不大于所述预设时延阈值,即第一时延开销小于等于预设时延阈值的情况下,表征第一时延开销并未达到用户所能接收的最大容忍时延,因此,可以继续计算第一能耗开销,以基于第一目标开销进行后续卸载策略的确定。
也就是说,第一目标开销的计算包括约束条件St.,即第一时延开销/>不大于预设时延阈值/>的情况下,计算第一目标开销以进行后续判断,否则,直接将卸载策略确定为将待计算任务卸载至目标服务器。
本发明实施例中,通过对第一时延开销以及预设时延阈值进行比较,可以根据用户的实际需求,确定相应的卸载策略,并且在第一时延开销大于预设时延阈值的情况下,直接确定卸载策略,节省了后续的计算过程,一定程度上提高了卸载策略的确定效率。
可选地,步骤303可以包括以下步骤:
步骤501、在所述第二时延开销不大于预设时延阈值的情况下,基于第四预设公式、目标上传能耗以及目标闲置能耗,确定所述第二能耗开销。
本发明实施例中,在第二时延开销不大于所述预设时延阈值,即第二时延开销小于等于预设时延阈值的情况下,表征第二时延开销并未达到用户所能接收的最大容忍时延,因此,可以继续计算第二能耗开销,以进行后续卸载策略的确定。相应的,在第二成本开销不大于预设成本阈值的情况下,基于第二时延开销、第二能耗开销以及第二成本开销确定第二目标开销。这样,通过对第二时延开销以及预设时延阈值进行比较,可以根据用户的实际需求,确定相应的卸载策略。
可选地,本发明实施例可以包括以下步骤:
步骤601、在所述第二时延开销大于所述预设时延阈值或所述第二成本开销大于预设成本阈值的情况下,直接确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端。
本发明实施例中,在第二时延开销大于预设时延阈值或第二成本开销大于预设成本阈值的情况下,表征将待计算任务卸载至服务器的第二时延开销已经超过用户所能接收的最大容忍时延,或将待计算任务卸载至服务器的第二成本开销已经超过用户所能接收的最大成本阈值,此时可以确定若将待计算任务卸载至服务器,不能满足用户需求,因此,可以直接确定待计算任务的卸载策略为将待计算任务卸载至移动终端。这样,通过比较第二时延开销以及预设时延阈值、第二成本开销以及预设成本阈值,可以在第二时延开销大于预设时延阈值或第二成本开销大于预设成本阈值的情况下,直接确定卸载策略,节省了后续的计算过程,一定程度上提高了卸载策略的确定效率。
可选地,本发明实施例还可以包括以下步骤:
步骤701、预先设置时延权重系数以及能耗权重系数。
本发明实施例中,用户可以根据自身任务需求,自行预先设置时延开销以及能耗开销各自对应的权重系数:时延权重系数以及能耗权重系数,通过对时延权重系数以及能耗权重系数的设定,可以表征用户对于各项指标的不同重视程度和要求。相应的,时延权重系数以及能耗权重系数以及成本权重系数数值可以衡量用户对于不同类型的指标的重视程度以及要求。
相应的,步骤101还可以包括以下步骤:
步骤702、基于第六预设公式、所述时延权重系数与所述第一时延开销的乘积,以及所述能耗权重系数与所述第一能耗开销的乘积,确定所述第一目标开销。
本发明实施例中,基于时延权重系数与第一时延开销的乘积以及能耗权重系数与第一能耗开销的乘积,第一目标开销可以通过第六预设公式得到。
=/>=/>(第六预设公式);
其中,可以表示时延权重系数,/>可以表示能耗权重系数。
本发明实施例中,通过时延权重系数与第一时延开销的乘积以及能耗权重系数与第一能耗开销的乘积,可以使得第一目标开销一定程度上能够体现用户的偏好,为确定卸载策略提供了基础。
可选地,本发明实施例还可以包括以下步骤:
步骤703、预先设置成本权重系数。
本发明实施例中,用户可以根据自身任务需求,自行预先设置成本开销对应的成本权重系数,其中,时延权重系数、能耗权重系数以及成本权重系数之和应为1。即,用和/>分别表示时延权重系数、能耗权重系数以及成本权重系数,则/>。通过调整时延权重系数、能耗权重系数以及成本权重系数数值的大小,相当于调整时延、能耗、成本三项指标的优先级以及重要程度,具体可以取决于用户对时延敏感程度、能耗约束以及期望成本的偏好。
相应的,步骤102还可以包括以下步骤:
步骤704、基于第七预设公式、所述时延权重系数与所述第二时延开销的乘积、所述能耗权重系数与所述第二能耗开销的乘积,以及所述成本权重系数与所述第二成本开销的乘积,确定所述第二目标开销。
本发明实施例中,基于时延权重系数与第二时延开销的乘积、能耗权重系数与第二能耗开销的乘积,以及成本权重系数与第二成本开销的乘积,第二目标开销可以通过第七预设公式得到。
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(第七预设公式);
其中,针对移动边缘计算系统中的任一移动终端,利用第六预设公式与第七预设公式计算时各权重系数的取值是相同的,针对移动边缘计算系统中的不同移动终端,其对应的各权重系数的取值可以根据移动终端的用户的需求自行设定,即不同移动终端对应的各权重系数可以是不同的。
本发明实施例中,针对用户对不同指标的重视程度,通过设置时延权重系数、能耗权重系数以及成本权重系数,可以满足不同移动终端用户的差异化指标偏好,并且提高了权重系数设置的灵活性,使得第一目标开销以及第二目标开销的数值更贴近用户偏好,进而做出更有利的卸载决策。
可选地,步骤704可以包括以下步骤:
步骤801、在所述第二成本开销不大于预设成本阈值的情况下,基于第七预设公式、所述时延权重系数与所述第二时延开销的乘积、所述能耗权重系数与所述第二能耗开销的乘积,以及所述成本权重系数与所述第二成本开销的乘积,确定所述第二目标开销。
本发明实施例中,在第二成本开销不大于预设成本阈值的情况下,表征第二成本开销并未达到用户所能接收的预设成本阈值,则可以基于时延权重系数与第二时延开销的乘积、能耗权重系数与第二能耗开销的乘积,以及成本权重系数与第二成本开销的乘积,确定第二目标开销。这样,一定程度上可以在满足用户的成本阈值的基础上,确定相应的卸载策略。
可选地,步骤103可以包括以下步骤:
步骤901、基于所述多个服务器对应的多个所述第二目标开销,确定多个所述第二目标开销中数值最小的第二目标开销,作为最小目标开销。
可选地,本发明实施例还包括以下步骤:
步骤1001、将所述第二目标开销记录至所述移动终端对应的目标决策列表。
本发明实施例中,针对多个服务器中的任一服务器,将通过步骤301-304、501、601以及步骤801计算得到的第二目标开销,确定为该服务器对应的第二目标开销并记录到该移动终端对应的目标决策列表中。其中,目标决策列表可以表征移动终端的卸载决策偏好列表。目标决策列表中第二目标开销的数量小于等于移动边缘计算系统中服务器的数量。
相应的,步骤901可以包括以下步骤:
步骤1002、在所述多个服务器对应的第二目标开销均记录完毕的情况下,获取所述目标决策列表中数值最小的第二目标开销,作为最小目标开销。
本发明实施例中,在多个服务器中的任一服务器均已执行步骤301-304、501、601以及步骤801后,将目标决策列表中的数据按照第二目标开销的大小进行排列。从目标决策列表中获取数值最小的第二目标开销,并将其确定为最小目标开销。
本发明实施例中,通过将第二目标开销记录至目标决策列表,可以便于从多个第二目标开销中确定最小目标开销,一定程度上提高了确定最小目标开销的效率。
在一种可能的实施方式中,服务器向移动终端分配计算资源需要保证分配给不同移动终端的计算资源之和小于等于服务器的最大计算能力。因此,在移动终端得到卸载偏好列表中的多个第二目标开销的情况下,向数值最小的第二目标开销对应的服务器发送一个请求信息,该请求信息应携带需要向该移动终端分配的计算资源大小,服务器接收请求信息后,可以根据自身服务器当前计算能力进行判断,若能够向移动终端提供相应的计算资源,则向移动终端返回同意请求信息并基于需要向该移动终端分配的计算资源大小调整服务器自身的当前计算能力,则此时移动终端可以将该数值最小的第二目标开销确定为最小目标开销;若服务器的当前计算能力不能满足需要向移动终端提供相应的计算资源,则向移动终端返回拒绝请求信息,移动终端接收到该拒绝请求信息后,表征数值最小的第二目标开销对应的服务器已经无法承担相应的卸载计算任务,因此可以将卸载偏好列表中该服务器对应的第二目标开销剔除,并基于剔除后的卸载偏好列表中数值最小的第二目标开销对应的服务器重复上述操作,直至确定出符合预设条件的最小目标开销(预设条件为最小目标开销对应的服务器可以承担该移动终端的卸载计算任务)。也即,在确定最小目标开销的过程中存在一约束条件:,表征针对任一服务器,向移动终端分配的计算资源不可超过服务器的全部计算能力。其中,/>表示服务器的最大计算能力。
步骤902、基于所述最小目标开销以及所述第一目标开销,确定所述待计算任务的卸载策略。
可选地,步骤902可以包括以下步骤:
步骤9021、若所述最小目标开销小于所述第一目标开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至目标服务器。
本发明实施例中,若最小目标开销小于第一目标开销,表征将待计算任务卸载至服务器的开销小于将待计算任务卸载至移动终端的开销,即将待计算任务卸载至服务器的开销最小,系统效益最大,则可以确定待计算任务的卸载策略为将待计算任务卸载至目标服务器。
步骤9022、若所述最小目标开销大于所述第一目标开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端。
本发明实施例中,若最小目标开销大于第一目标开销,表征将待计算任务卸载至服务器的开销大于将待计算任务卸载至移动终端的开销,即将待计算任务卸载至移动终端的开销最小,系统效益最大,则可以确定待计算任务的卸载策略为将待计算任务卸载至移动终端。
本发明实施例中,确定最小目标开销,可以模拟得到若将待计算任务卸载至服务器所产生的最小开销,进而基于最小目标开销以及第一目标开销的比较,可以进一步确定开销最小且处理性能相对稳定的卸载策略,一定程度上提高了待计算任务的处理效率。
可选地,在所述最小目标开销等于所述第一目标开销的情况下,步骤902还可以包括以下步骤:
步骤9023、若所述时延权重系数、所述能耗权重系数以及所述成本权重系数中时延权重系数的数值最大,则基于所述第一时延开销以及所述最小目标开销对应的第二时延开销之间的大小关系,确定所述待计算任务的卸载策略。
本发明实施例中,在最小目标开销等于第一目标开销的情况下,表征将待计算任务卸载至服务器的开销与将待计算任务卸载至移动终端的开销相同,可以基于时延权重系数、能耗权重系数以及成本权重系数的数值大小进一步确定卸载策略,若时延权重系数的数值最大,表征用户对时延指标更为重视且对时延的敏感程度更高,在这种情况下,可以基于时延权重系数对应的时延指标,即第一时延开销以及最小目标开销对应的第二时延开销的大小,确定待计算任务的卸载策略。由于第二目标开销是基于第二时延开销、第二能耗开销以及第二成本开销得到的,因此,每个第二目标开销都会存在其对应的第二时延开销,并且,由于最小目标开销是从多个第二目标开销中确定的,相应的,最小目标开销也存在其对应的第二时延开销,也即,最小目标开销对应的第二时延开销为计算最小目标开销时所使用的第二时延开销。
可选地,步骤9023可以包括以下步骤:
步骤9023a、若所述第一时延开销大于所述最小目标开销对应的第二时延开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至目标服务器。
步骤9023b、若所述第一时延开销小于所述最小目标开销对应的第二时延开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端。
步骤9023c、若所述第一时延开销等于所述最小目标开销对应的第二时延开销,则基于所述最小目标开销对应的第二能耗开销或所述最小目标开销对应的第二成本开销,确定所述待计算任务的卸载策略。
本发明实施例中,在第一时延开销小于最小目标开销对应的第二时延开销的情况下,将待计算任务的卸载策略确定为将待计算任务卸载至移动终端;在第一时延开销大于最小目标开销对应的第二时延开销的情况下,将待计算任务的卸载策略确定为将待计算任务卸载至目标服务器;在第一时延开销等于最小目标开销对应的第二时延开销的情况下,基于最小目标开销对应的第二能耗开销或最小目标开销对应的第二成本开销,确定待计算任务的卸载策略,即在数值最大的权重系数对应的指标数值相同的情况下,可以基于数值第二大的权重系数对应的指标数值的大小进行卸载策略的确定,直至确定出最优卸载策略。
在一种可能的实施方式中,可以确定能耗权重系数以及成本权重系数中数值最大的权重系数,若能耗权重系数的数值最大,则基于第一能耗开销以及最小目标开销对应的第二能耗开销之间的大小关系,确定待计算任务的卸载策略;若成本权重系数的数值最大,则直接确定待计算任务的卸载策略为将待计算任务卸载至移动终端。示例性的,若时延权重系数、能耗权重系数以及成本权重系数的数值大小排序为:时延权重系数>能耗权重系数>成本权重系数,则在第一时延开销等于最小目标开销对应的第二时延开销的情况下,基于第一能耗开销以及最小目标开销对应的第二能耗开销之间的大小关系,确定待计算任务的卸载策略,具体步骤可以参考9024a-9024c;若时延权重系数、能耗权重系数以及成本权重系数的数值大小排序为:时延权重系数>成本权重系数>能耗权重系数,则直接确定待计算任务的卸载策略为将待计算任务卸载至移动终端。
步骤9024、若所述时延权重系数、所述能耗权重系数以及所述成本权重系数中能耗权重系数的数值最大,则基于所述第一能耗开销以及所述最小目标开销对应的第二能耗开销之间的大小关系,确定所述待计算任务的卸载策略。
本发明实施例中,若能耗权重系数的数值最大,表征用户对能耗指标更为重视且对能耗的敏感程度更高,在这种情况下,可以基于能耗权重系数对应的能耗指标,即第一能耗开销以及最小目标开销对应的第二能耗开销的大小,确定待计算任务的卸载策略。由于第二目标开销是基于第二时延开销、第二能耗开销以及第二成本开销得到的,因此,每个第二目标开销都会存在其对应的第二能耗开销,并且,由于最小目标开销是从多个第二目标开销中确定的,相应的,最小目标开销也存在其对应的第二能耗开销,也即,最小目标开销对应的第二能耗开销为计算最小目标开销时所使用的第二能耗开销。
可选地,步骤9024可以包括以下步骤:
步骤9024a、若所述第一能耗开销大于所述最小目标开销对应的第二能耗开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至目标服务器。
步骤9024b、若所述第一能耗开销小于所述最小目标开销对应的第二能耗开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端。
步骤9024c、若所述第一能耗开销等于所述最小目标开销对应的第二能耗开销,则基于所述最小目标开销对应的第二时延开销或所述最小目标开销对应的第二成本开销,确定所述待计算任务的卸载策略。
本发明实施例中,在第一能耗开销小于最小目标开销对应的第二能耗开销的情况下,将待计算任务的卸载策略确定为将待计算任务卸载至移动终端;在第一能耗开销大于最小目标开销对应的第二能耗开销的情况下,将待计算任务的卸载策略确定为将待计算任务卸载至目标服务器。在第一能耗开销等于最小目标开销对应的第二能耗开销的情况下,基于最小目标开销对应的第二时延开销或最小目标开销对应的第二成本开销,确定待计算任务的卸载策略,即在数值最大的权重系数对应的指标数值相同的情况下,可以基于数值第二大的权重系数对应的指标数值的大小进行卸载策略的确定,直至确定出最优卸载策略。
在一种可能的实施方式中,可以确定时延权重系数以及成本权重系数中数值最大的权重系数,若时延权重系数的数值最大,则基于第一时延开销以及最小目标开销对应的第二时延开销之间的大小关系,确定待计算任务的卸载策略;若成本权重系数的数值最大,则直接确定待计算任务的卸载策略为将待计算任务卸载至移动终端。示例性的,若时延权重系数、能耗权重系数以及成本权重系数的数值大小排序为:能耗权重系数>时延权重系数>成本权重系数,则在第一能耗开销等于最小目标开销对应的第二能耗开销的情况下,基于第一时延开销以及最小目标开销对应的第二时延开销之间的大小关系,确定待计算任务的卸载策略,具体步骤可以参考9023a-9023c;若时延权重系数、能耗权重系数以及成本权重系数的数值大小排序为:能耗权重系数>成本权重系数>时延权重系数,则直接确定待计算任务的卸载策略为将待计算任务卸载至移动终端。
步骤9025、若所述时延权重系数、所述能耗权重系数以及所述成本权重系数中成本权重系数的数值最大,则直接确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端。
本发明实施例中,若成本权重系数的数值最大,表征用户对成本指标更为重视且对成本的敏感程度更高,在这种情况下,可以基于成本权重系数对应的成本指标,确定待计算任务的卸载策略。在这种情况下,由于将待计算任务卸载至移动终端的成本开销为0,则可以直接确定待计算任务的卸载策略为将待计算任务卸载至移动终端。
本发明实施例中,通过权重系数所表征的用户偏好信息,在最小目标开销等于第一目标开销的情况下,基于数值最大的权重系数对应的指标值,进一步判断卸载策略,以为不同需求的用户提供个性化且灵活化的判断依据。
示例性的,如图3所示,图3示出了一种针对移动边缘计算的任务卸载方法的具体流程图,针对n个移动终端1、2……、n中的任一移动终端,均通过第一算法模型确定第一时延开销以及第一能耗开销,在第一时延开销大于预设时延阈值的情况下,确定卸载策略为将待计算任务卸载到目标服务器。在第一时延开销不大于预设时延阈值的情况下,确定第一能耗开销。通过第二算法模型确定第二时延开销,在第二时延开销大于预设时延阈值的情况下,确定卸载策略为将待计算任务卸载到移动终端,在第二时延开销不大于预设时延阈值的情况下,确定第二能耗开销以及第二成本开销,并在第二成本开销大于预设成本阈值的情况下,确定卸载策略为将待计算任务卸载到移动终端,在第二成本开销不大于预设成本阈值的情况下,确定第二目标开销。基于第一时延开销以及第一能耗开销,确定第一目标开销。针对多个服务器对应的第二目标开销,从中确定出最小目标开销,在第一目标开销小于最小目标开销的情况下,将卸载策略确定为将待计算任务卸载至移动终端;在第一目标开销大于最小目标开销的情况下,将卸载策略确定为将待计算任务卸载至目标服务器。
图4是本发明实施例提供的一种针对移动边缘计算的任务卸载装置的结构图,该装置110可以包括:
第一获取模块1101,用于获取移动边缘计算系统中的移动终端处理待计算任务时所需的第一时延开销以及第一能耗开销,并基于所述第一时延开销以及所述第一能耗开销确定第一目标开销;所述第一目标开销用于表征将所述待计算任务卸载至所述移动终端的预估开销。
第二获取模块1102,用于针对所述移动边缘计算系统包含的多个服务器中的任一服务器,获取所述服务器处理所述待计算任务时所需的第二时延开销,以及获取所述服务器处理所述待计算任务时所需的第二能耗开销以及第二成本开销,并基于所述第二时延开销、所述第二能耗开销以及所述第二成本开销确定第二目标开销;所述第二目标开销用于表征将所述待计算任务卸载至所述服务器的预估开销。
第一确定模块1103,用于基于所述第一目标开销以及所述多个服务器对应的多个所述第二目标开销,确定所述待计算任务的卸载策略;所述卸载策略包括将所述待计算任务卸载至所述移动终端或将所述待计算任务卸载至目标服务器;所述目标服务器属于所述多个服务器。
可选地,所述第一获取模块1101包括:
第一获取子模块,用于获取所述移动终端执行所述待计算任务所需的本地处理器的运行周期数、所述本地处理器的处理器频率以及所述本地处理器的有效电容系数。
第二确定模块,用于基于第一预设公式、所述运行周期数以及所述处理器频率,确定所述第一时延开销;
其中,所述第一预设公式为:,/>表示所述运行周期数,/>表示所述处理器频率,/>表示所述第一时延开销。
第三确定模块,用于基于第二预设公式、所述运行周期数、所述处理器频率以及所述有效电容系数,确定所述第一能耗开销;
其中,所述第二预设公式为:,/>表示所述有效电容系数,/>表示所述第一能耗开销。
可选地,所述第二获取模块1102包括:
第一预估模块,用于预估所述服务器处理所述待计算任务时所需的处理时间,作为目标处理时间,并预估所述待计算任务上传至所述服务器的上传时间,作为目标上传时间。
第四确定模块,用于基于第三预设公式、所述目标处理时间以及所述目标上传时间,确定所述第二时延开销;
其中,所述第三预设公式为:,/>表示所述目标处理时间,/>表示所述目标上传时间,/>表示所述第二时延开销。
可选地,所述第二获取模块1102包括:
第五确定模块,用于基于第四预设公式、目标上传能耗以及目标闲置能耗,确定所述第二能耗开销;
其中,所述第四预设公式为:,/>表示所述目标上传能耗,/>表示所述目标闲置能耗,/>表示所述第二能耗开销;所述目标上传能耗为将所述待计算任务上传至所述服务器的预估能耗,所述目标闲置能耗为所述移动终端等待所述服务器处理所述待计算任务时的预估空闲能耗。
第六确定模块,用于基于第五预设公式、所述运行周期数以及单位运行周期数对应的使用费用,确定所述第二成本开销;
其中,所述第五预设公式为:,/>表示所述单位运行周期数对应的使用费用。
可选地,所述装置110还包括:
第七确定模块,用于在所述第一时延开销大于预设时延阈值的情况下,直接确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至目标服务器。
可选地,所述第三确定模块,包括:
第三确定子模块,用于在所述第一时延开销不大于所述预设时延阈值的情况下,基于第二预设公式、所述运行周期数、所述处理器频率以及所述有效电容系数,确定所述第一能耗开销。
可选地,所述第五确定模块,包括:
第四确定子模块,用于在所述第二时延开销不大于预设时延阈值的情况下,基于第四预设公式、目标上传能耗以及目标闲置能耗,确定所述第二能耗开销。
可选地,所述装置110还包括:
第五确定子模块,用于在所述第二时延开销大于所述预设时延阈值或所述第二成本开销大于预设成本阈值的情况下,直接确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端。
可选地,所述装置110还包括:
第一设置模块,用于预先设置时延权重系数以及能耗权重系数。
所述第一获取模块1101,包括:
第六确定子模块,用于基于第六预设公式、所述时延权重系数与所述第一时延开销的乘积,以及所述能耗权重系数与所述第一能耗开销的乘积,确定所述第一目标开销;
其中,所述第六预设公式为:=/>,/>表示所述时延权重系数,/>表示所述第一时延开销,/>表示所述能耗权重系数,/>表示所述第一能耗开销,/>表示所述第一目标开销。
可选地,所述装置110还包括:
第二设置模块,用于预先设置成本权重系数。
所述第二获取模块1102,包括:
第七确定子模块,用于基于第七预设公式、所述时延权重系数与所述第二时延开销的乘积、所述能耗权重系数与所述第二能耗开销的乘积,以及所述成本权重系数与所述第二成本开销的乘积,确定所述第二目标开销;
其中,所述第七预设公式为:,/>表示所述时延权重系数,表示所述第二时延开销,/>表示所述能耗权重系数,/>表示所述第二能耗开销,/>表示所述成本权重系数,/>表示所述第二成本开销,/>表示所述第二目标开销。
可选地,所述第七确定子模块,包括:
第八确定子模块,用于在所述第二成本开销不大于预设成本阈值的情况下,基于第七预设公式、所述时延权重系数与所述第二时延开销的乘积、所述能耗权重系数与所述第二能耗开销的乘积,以及所述成本权重系数与所述第二成本开销的乘积,确定所述第二目标开销。
可选地,所述第一确定模块1103,包括:
第九确定子模块,用于基于所述多个服务器对应的多个所述第二目标开销,确定多个所述第二目标开销中数值最小的第二目标开销,作为最小目标开销。
第十确定子模块,用于基于所述最小目标开销以及所述第一目标开销,确定所述待计算任务的卸载策略。
可选地,所述装置110包括:
第一记录模块,用于将所述第二目标开销记录至所述移动终端对应的目标决策列表;
所述第九确定子模块,包括:
第二获取子模块,用于在所述多个服务器对应的第二目标开销均记录完毕的情况下,获取所述目标决策列表中数值最小的第二目标开销,作为最小目标开销。
可选地,所述第十确定子模块,包括:
第十一确定子模块,用于若所述最小目标开销小于所述第一目标开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至目标服务器;
第十二确定子模块,用于若所述最小目标开销大于所述第一目标开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端。
可选地,在所述最小目标开销等于所述第一目标开销的情况下,所述第十确定子模块,还包括:
第十三确定子模块,用于若所述时延权重系数、所述能耗权重系数以及所述成本权重系数中时延权重系数的数值最大,则基于所述第一时延开销以及所述最小目标开销对应的第二时延开销之间的大小关系,确定所述待计算任务的卸载策略。
第十四确定子模块,用于若所述时延权重系数、所述能耗权重系数以及所述成本权重系数中能耗权重系数的数值最大,则基于所述第一能耗开销以及所述最小目标开销对应的第二能耗开销之间的大小关系,确定所述待计算任务的卸载策略。
第十五确定子模块,用于若所述时延权重系数、所述能耗权重系数以及所述成本权重系数中成本权重系数的数值最大,则直接确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端。
可选地,所述第十三确定子模块,包括:
第十六确定子模块,用于若所述第一时延开销大于所述最小目标开销对应的第二时延开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至目标服务器。
第十七确定子模块,用于若所述第一时延开销小于所述最小目标开销对应的第二时延开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端。
第十八确定子模块,用于若所述第一时延开销等于所述最小目标开销对应的第二时延开销,则基于所述最小目标开销对应的第二能耗开销或所述最小目标开销对应的第二成本开销,确定所述待计算任务的卸载策略。
可选地,所述第十四确定子模块,包括:
第十九确定子模块,用于若所述第一能耗开销大于所述最小目标开销对应的第二能耗开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至目标服务器。
第二十确定子模块,用于若所述第一能耗开销小于所述最小目标开销对应的第二能耗开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端。
第二十一确定子模块,用于若所述第一能耗开销等于所述最小目标开销对应的第二能耗开销,则基于所述最小目标开销对应的第二时延开销或所述最小目标开销对应的第二成本开销,确定所述待计算任务的卸载策略。
综上所述,本发明实施例提供的针对移动边缘计算的任务卸载装置,通过获取移动边缘计算系统中的移动终端处理待计算任务时所需的第一时延开销以及第一能耗开销,并基于第一时延开销以及第一能耗开销确定第一目标开销;第一目标开销用于表征将待计算任务卸载至移动终端的预估开销;针对移动边缘计算系统包含的多个服务器中的任一服务器,获取服务器处理待计算任务时所需的第二时延开销、第二能耗开销以及第二成本开销,并基于第二时延开销,以及获取服务器处理待计算任务时所需的第二能耗开销以及第二成本开销确定第二目标开销;第二目标开销用于表征将待计算任务卸载至服务器的预估开销;基于第一目标开销以及多个服务器对应的多个第二目标开销,确定待计算任务的卸载策略;卸载策略包括将所述待计算任务卸载至移动终端或将待计算任务卸载至目标服务器;目标服务器属于所述服务器。这样,通过确定第一目标开销以及多个第二目标开销,可以为用户提供卸载策略的决策支撑,并且结合不同卸载策略对应的边缘计算服务的预估开销,能够得到效益较高的卸载策略。同时,引入时延、能耗以及成本三种差异化的指标,确定第一目标开销以及第二目标开销,综合考虑移动边缘计算系统中任务卸载的时延开销、能耗开销和成本开销,优化卸载策略的决策依据,以使得第一目标开销以及第二目标开销的覆盖性更广泛且全面,进而使得卸载决策方法更加完善,提高了待计算任务的卸载决策的决策效果。
本发明还提供了一种电子设备,参见图5,包括:处理器1201、存储器1202以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序12021,所述处理器执行所述程序时实现前述实施例的针对移动边缘计算的任务卸载方法。
本发明还提供了一种可读存储介质,当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行前述实施例的针对移动边缘计算的任务卸载方法。
对于装置实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述,构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外,本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白,可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容,并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
类似地,应当理解,为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在上面对本发明的示例性实施例的描述中,本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现,或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解,可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明的排序设备中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上,或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到,或者在载体信号上提供,或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (20)
1.一种针对移动边缘计算的任务卸载方法,其特征在于,所述方法包括:
获取移动边缘计算系统中的移动终端处理待计算任务时所需的第一时延开销以及第一能耗开销,并基于所述第一时延开销以及所述第一能耗开销确定第一目标开销;所述第一目标开销用于表征将所述待计算任务卸载至所述移动终端的预估开销;
针对所述移动边缘计算系统包含的多个服务器中的任一服务器,获取所述服务器处理所述待计算任务时所需的第二时延开销,以及获取所述服务器处理所述待计算任务时所需的第二能耗开销以及第二成本开销,并基于所述第二时延开销、所述第二能耗开销以及所述第二成本开销确定第二目标开销;所述第二目标开销用于表征将所述待计算任务卸载至所述服务器的预估开销;其中,计算所述第一目标开销使用的本地处理器的处理器频率以及计算所述第二目标开销使用的移动终端将待计算任务上传给服务器的发射功率是预设的;
基于所述第一目标开销以及所述多个服务器对应的多个所述第二目标开销的大小关系,确定所述待计算任务的卸载策略;所述卸载策略包括将所述待计算任务卸载至所述移动终端或将所述待计算任务卸载至目标服务器;所述目标服务器属于所述多个服务器。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取移动边缘计算系统中的移动终端处理待计算任务时所需的第一时延开销以及第一能耗开销,包括:
获取所述移动终端执行所述待计算任务所需的本地处理器的运行周期数、所述本地处理器的处理器频率以及所述本地处理器的有效电容系数;
基于第一预设公式、所述运行周期数以及所述处理器频率,确定所述第一时延开销;
其中,所述第一预设公式为:,/>表示所述运行周期数,/>表示所述处理器频率,表示所述第一时延开销;
基于第二预设公式、所述运行周期数、所述处理器频率以及所述有效电容系数,确定所述第一能耗开销;
其中,所述第二预设公式为:,/>表示所述有效电容系数,/>表示所述第一能耗开销。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取所述服务器处理所述待计算任务时所需的第二时延开销,包括:
预估所述服务器处理所述待计算任务时所需的处理时间,作为目标处理时间,并预估所述待计算任务上传至所述服务器的上传时间,作为目标上传时间;
基于第三预设公式、所述目标处理时间以及所述目标上传时间,确定所述第二时延开销;
其中,所述第三预设公式为:,/>表示所述目标处理时间,/>表示所述目标上传时间,/>表示所述第二时延开销。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取所述服务器处理所述待计算任务时所需的第二能耗开销以及第二成本开销,包括:
基于第四预设公式、目标上传能耗以及目标闲置能耗,确定所述第二能耗开销;
其中,所述第四预设公式为:,/>表示所述目标上传能耗,/>表示所述目标闲置能耗,/>表示所述第二能耗开销;
所述目标上传能耗为将所述待计算任务上传至所述服务器的预估能耗,所述目标闲置能耗为所述移动终端等待所述服务器处理所述待计算任务时的预估空闲能耗;
基于第五预设公式、所述运行周期数以及单位运行周期数对应的使用费用,确定所述第二成本开销;
其中,所述第五预设公式为:,/>表示所述单位运行周期数对应的使用费用。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述基于第一预设公式、所述运行周期数以及所述处理器频率,确定所述第一时延开销之后,所述方法包括:
在所述第一时延开销大于预设时延阈值的情况下,直接确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至目标服务器。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于第二预设公式、所述运行周期数、所述处理器频率以及所述有效电容系数,确定所述第一能耗开销,包括:
在所述第一时延开销不大于预设时延阈值的情况下,基于第二预设公式、所述运行周期数、所述处理器频率以及所述有效电容系数,确定所述第一能耗开销。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于第四预设公式、目标上传能耗以及目标闲置能耗,确定所述第二能耗开销,包括:
在所述第二时延开销不大于预设时延阈值的情况下,基于第四预设公式、目标上传能耗以及目标闲置能耗,确定所述第二能耗开销。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述第二时延开销大于所述预设时延阈值或所述第二成本开销大于预设成本阈值的情况下,直接确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
预先设置时延权重系数以及能耗权重系数;
所述基于所述第一时延开销以及所述第一能耗开销确定第一目标开销,包括:
基于第六预设公式、所述时延权重系数与所述第一时延开销的乘积,以及所述能耗权重系数与所述第一能耗开销的乘积,确定所述第一目标开销;
其中,所述第六预设公式为:=/>,/>表示所述时延权重系数,/>表示所述第一时延开销,/>表示所述能耗权重系数,/>表示所述第一能耗开销,/>表示所述第一目标开销。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
预先设置成本权重系数;
所述基于所述第二时延开销、所述第二能耗开销以及所述第二成本开销确定第二目标开销,包括:
基于第七预设公式、所述时延权重系数与所述第二时延开销的乘积、所述能耗权重系数与所述第二能耗开销的乘积,以及所述成本权重系数与所述第二成本开销的乘积,确定所述第二目标开销;
其中,所述第七预设公式为:,/>表示所述时延权重系数,/>表示所述第二时延开销,/>表示所述能耗权重系数,/>表示所述第二能耗开销,/>表示所述成本权重系数,/>表示所述第二成本开销,/>表示所述第二目标开销。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述基于第七预设公式、所述时延权重系数与所述第二时延开销的乘积、所述能耗权重系数与所述第二能耗开销的乘积,以及所述成本权重系数与所述第二成本开销的乘积,确定所述第二目标开销,包括:
在所述第二成本开销不大于预设成本阈值的情况下,基于第七预设公式、所述时延权重系数与所述第二时延开销的乘积、所述能耗权重系数与所述第二能耗开销的乘积,以及所述成本权重系数与所述第二成本开销的乘积,确定所述第二目标开销。
12.根据权利要求1-11任一所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一目标开销以及所述多个服务器对应的多个所述第二目标开销的大小关系,确定所述待计算任务的卸载策略,包括:
基于所述多个服务器对应的多个所述第二目标开销,确定多个所述第二目标开销中数值最小的第二目标开销,作为最小目标开销;
基于所述最小目标开销以及所述第一目标开销,确定所述待计算任务的卸载策略。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,在所述基于所述第二时延开销、所述第二能耗开销以及所述第二成本开销确定第二目标开销之后,所述方法包括:
将所述第二目标开销记录至所述移动终端对应的目标决策列表;
所述基于所述多个服务器对应的多个所述第二目标开销,确定多个所述第二目标开销中数值最小的第二目标开销,作为最小目标开销,包括:
在所述多个服务器对应的第二目标开销均记录完毕的情况下,获取所述目标决策列表中数值最小的第二目标开销,作为最小目标开销。
14.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述基于所述最小目标开销以及所述第一目标开销,确定所述待计算任务的卸载策略,包括:
若所述最小目标开销小于所述第一目标开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至目标服务器;
若所述最小目标开销大于所述第一目标开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,在所述最小目标开销等于所述第一目标开销的情况下,所述基于所述最小目标开销以及所述第一目标开销,确定所述待计算任务的卸载策略,还包括:
若所述时延权重系数、所述能耗权重系数以及所述成本权重系数中时延权重系数的数值最大,则基于所述第一时延开销以及所述最小目标开销对应的第二时延开销之间的大小关系,确定所述待计算任务的卸载策略;
若所述时延权重系数、所述能耗权重系数以及所述成本权重系数中能耗权重系数的数值最大,则基于所述第一能耗开销以及所述最小目标开销对应的第二能耗开销之间的大小关系,确定所述待计算任务的卸载策略;
若所述时延权重系数、所述能耗权重系数以及所述成本权重系数中成本权重系数的数值最大,则直接确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一时延开销以及所述最小目标开销对应的第二时延开销之间的大小关系,确定所述待计算任务的卸载策略,包括:
若所述第一时延开销大于所述最小目标开销对应的第二时延开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至目标服务器;
若所述第一时延开销小于所述最小目标开销对应的第二时延开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端;
若所述第一时延开销等于所述最小目标开销对应的第二时延开销,则基于所述最小目标开销对应的第二能耗开销或所述最小目标开销对应的第二成本开销,确定所述待计算任务的卸载策略。
17.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一能耗开销以及所述最小目标开销对应的第二能耗开销之间的大小关系,确定所述待计算任务的卸载策略,包括:
若所述第一能耗开销大于所述最小目标开销对应的第二能耗开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至目标服务器;
若所述第一能耗开销小于所述最小目标开销对应的第二能耗开销,则确定所述待计算任务的卸载策略为将所述待计算任务卸载至所述移动终端;
若所述第一能耗开销等于所述最小目标开销对应的第二能耗开销,则基于所述最小目标开销对应的第二时延开销或所述最小目标开销对应的第二成本开销,确定所述待计算任务的卸载策略。
18.一种针对移动边缘计算的任务卸载装置,其特征在于,所述装置包括:
第一获取模块,用于获取移动边缘计算系统中的移动终端处理待计算任务时所需的第一时延开销以及第一能耗开销,并基于所述第一时延开销以及所述第一能耗开销确定第一目标开销;所述第一目标开销用于表征将所述待计算任务卸载至所述移动终端的预估开销;
第二获取模块,用于针对所述移动边缘计算系统包含的多个服务器中的任一服务器,获取所述服务器处理所述待计算任务时所需的第二时延开销,以及获取所述服务器处理所述待计算任务时所需的第二能耗开销以及第二成本开销,并基于所述第二时延开销、所述第二能耗开销以及所述第二成本开销确定第二目标开销;所述第二目标开销用于表征将所述待计算任务卸载至所述服务器的预估开销;其中,计算所述第一目标开销使用的本地处理器的处理器频率以及计算所述第二目标开销使用的移动终端将待计算任务上传给服务器的发射功率是预设的;
第一确定模块,用于基于所述第一目标开销以及所述多个服务器对应的多个所述第二目标开销的大小关系,确定所述待计算任务的卸载策略;所述卸载策略包括将所述待计算任务卸载至所述移动终端或将所述待计算任务卸载至目标服务器;所述目标服务器属于所述多个服务器。
19.一种电子设备,其特征在于,包括:
处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-17中任一所述的针对移动边缘计算的任务卸载方法。
20.一种可读存储介质,其特征在于,当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行权利要求1-17中一个或多个所述的针对移动边缘计算的任务卸载方法。
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CN114884958A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-08-09 | 北京邮电大学 | 星地融合网络中的计算任务卸载方法、装置和电子设备 |
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