恭喜兰州理工大学关向瑞获国家专利权
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龙图腾网恭喜兰州理工大学申请的专利一种超可靠低时延的车载网络自适应任务卸载方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115884125B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-14发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211689376.9,技术领域涉及:H04W4/40;该发明授权一种超可靠低时延的车载网络自适应任务卸载方法是由关向瑞;薛建彬;张寒;马玉玲设计研发完成,并于2022-12-27向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种超可靠低时延的车载网络自适应任务卸载方法在说明书摘要公布了:本发明涉及一种超可靠低时延的车载网络自适应任务卸载方法,该方法主要包括以下步骤:S1:在基于边缘计算的车联网中,请求车辆生成计算任务,基于车辆位置和RSURoadsideUnits负载上限确定请求车辆的初始匹配节点;S2:当一个请求车辆有多个备选匹配节点时,采用基于节点归一化信誉和中断概率的双向奖罚选择算法确定匹配节点。S3:通过最小化请求车辆的概率成本实现请求车辆高可靠低时延的自适应任务卸载。S4:设计基于时变信道的概率成本最小化自适应卸载算法。本发明的有益效果是:该超可靠低时延的车载网络自适应任务卸载方法,通过最小化请求车辆的概率成本实现请求车辆高可靠低时延的自适应任务卸载的方法。
本发明授权一种超可靠低时延的车载网络自适应任务卸载方法在权利要求书中公布了:1.一种超可靠低时延的车载网络自适应任务卸载方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:在基于边缘计算的车联网中,请求车辆生成计算任务,基于请求车辆位置与RSU覆盖范围的关系,以及RSU当前负载是否超过计算能力阈值,采用匹配变量表示的匹配策略确定初始匹配节点;S2:位于请求车辆V2V通信范围内的服务车辆均可作为请求车辆V2V匹配的备选项,当请求车辆存在多个备选匹配节点时,基于备选节点的归一化信誉值与中断概率计算服务能力,并结合奖罚机制选择匹配节点;S3:在高速移动的车联网中,考虑请求车辆与服务节点之间信道的时变性,将请求车辆的匹配决策和子信道分配决策结合到任务请求车辆的概率成本模型中,通过最小化概率成本的优化问题,结合时变信道增益,实现请求车辆的自适应任务卸载;S4:设计一种基于深度神经网络优化匹配决策和基于图着色模型优化子信道分配的自适应卸载算法,通过迭代更新网络参数和动态分配子信道实现时变信道的概率成本最小化;其中,所述步骤S1中,包括I个请求车辆,一个配备MEC服务器的RSU和J个服务车辆,将服务车辆和MEC服务器统称为服务节点,请求车辆和服务节点集合分别用Av={a1,a2,…,ai}和Sv={s0,s1,s2,…,sj}表示,其中节点s0代表MEC服务器;将I个请求车辆任务与J+1个服务节点进行匹配,请求车辆i将任务卸载到与其匹配的服务节点j上,将请求车辆与服务节点s0的匹配称为V2I匹配,与除s0外的其它服务节点的匹配称为V2V匹配,且除s0外的其它服务节点最多匹配一辆车;匹配变量定义为zij∈{0,1},zij=1表示请求车辆i与服务节点j匹配,否则,zij=0;另外,为了有效利用频谱资源,V2I匹配和V2V匹配的请求车辆工作在同一频段,且频谱被划分为N个子信道,表示为N={1,2,…,N},每个子信道带宽为B;定义变量δi,n∈{0,1}为子信道分配变量,若δi,n=1,则表示子信道n被分配给请求车辆i,否则,δi,n=0;确定请求车辆初始匹配节点的过程包括:请求车辆i的位置用xi,yi,i∈Av表示,RSU的覆盖区域表示为mr,请求车辆i在RSU覆盖区域内,则xi,yi∈mr;否则所述RSU的负载上限为其中,表示RSU的最大计算能力,Cr表示RSU计算单位比特数据所需的CPU周期数,表示RSU覆盖范围内车辆的最大可容忍时延;若且xi,yi∈mr,则zi0=1,zij=0,j∈Sv\s0;否则,zi0=0,zij=1,j∈Sv\s0,其中,Qrt表示RSU在第t时刻开始时的负载,Di表示请求车辆i输入的计算任务大小;在所述步骤S2中,基于节点归一化信誉和中断概率的双向奖罚选择算法包括:1确定备选匹配节点的服务能力:将请求车辆i的备选匹配节点集合表示为且定义备选匹配节点k的归一化信誉值为: 其中,Nk表示备选匹配节点k历史被选择的次数,fk表示备选匹配节点k当前可提供的计算资源大小,将请求车辆i与备选匹配节点k之间的中断概率表示为Poutγik≤γth,其中γth是信干噪比阈值,定义请求车辆i的备选匹配节点k的服务能力为SCik=crek·1-Poutγik≤γth2请求车辆发送服务请求:选择V2V匹配的请求车辆i向备选匹配节点集合Nialt中服务能力最强的备选匹配节点ks发送服务请求;3备选匹配节点响应:将选择V2V匹配的请求车辆i的最大可容忍时延表示为Timax,备选匹配节点ks执行请求车辆i任务所需的时间表示为若V2V请求车辆i以价格向节点ks提供奖励;若匹配节点ks以价格向V2V请求车辆i支付赔偿,其中表示V2V匹配车辆i对节点ks单位节约时延的奖励出价,表示V2V匹配车辆i对节点ks单位超出时延的惩罚要价,且将V2V匹配车辆i的需求意愿价格表示为:若备选匹配节点ks接受V2V匹配请求车辆i的服务请求,否则,备选匹配节点ks拒绝请求车辆i的服务请求,其中表示备选匹配节点ks的预期价格;4V2V匹配请求车辆确定匹配节点:对于选择V2V匹配的请求车辆i,若请求的备选节点ks拒绝服务,则选择服务能力次之的备选节点ks',若则请求车辆i提高需求意愿价格重新请求备选节点ks的服务,其中ε为中断概率阈值;其中表示备选匹配节点ks计算单位比特数据所需的CPU周期数;在所述步骤S3中,将请求车辆i与服务节点j之间的时变信道增益表示为hijt,定义请求车辆i的概率成本为 其中,和分别表示请求车辆i与服务节点进行V2I匹配和V2V匹配的任务传输时间;定义将目标优化问题建模为:P1:minUs.t.zij∈{0,1},i∈Av,j∈Sv δi,n∈{0,1},i∈Av,n∈N。
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