[发明专利]一种车辆雾计算中无线虚拟网络准入控制方法

权利要求书

1.一种车辆雾计算中无线虚拟网络准入控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：估算同时到来的用户组所需总计算资源；

S2：根据用户关联时间，预测关联时间内车辆数目信息；

S3：根据获得的用户信息和车辆信息利用鲁棒性优化以最大化准入数为目标获得最佳准入用户组；

S4：对已经准入的用户组利用块迭代法固定分配的计算速率，以最小化通信时延为目标获得已经准入用户任务的卸载位置；

S5：对确定卸载位置的用户以最小化用户计算时延为目标对准入用户进行计算资源分配；

所述步骤S3：利用鲁棒性优化以最大化准入数为目标获得最佳准入用户组，具体包括：

对用户组进行鲁棒准入问题表示为：

其中ε为表示用户组是否准入的变量，是一个二进制变量，为其松弛后的变量，F表示优化目标函数，n为用户关联的时间段数目，C_b为基站拥有的计算资源，C_v为每时刻车辆雾计算拥有的计算资源，Ω为系统容量允许超出概率，k＝{1,2,...,K}表示为第k个无线虚拟网络，b＝{1,2,...,B}表示第b个基站，B表示最多有B个基站，i＝{1,2,...,I}表示第k个无线虚拟网络第i个用户，K、I分别表示一种集合，最多拥有K个无线虚拟网络和I个用户，γ＞0是影响不确定性的最大幅度的参数，t表示时间，表示固定平均速率，v表示车辆雾计算标识。

2.根据权利要求1所述的一种车辆雾计算中无线虚拟网络准入控制方法，其特征在于，所述步骤S1用户组所需总计算资源的公式表示为：

其中为每个用户每时刻所需平均最少计算资源，通过用户时延要求和计算任务大小计算得出即：其中和分别为用户任务大小和用户最大时延要求，Fk为数据类型决定的每单位数据所需的时钟数，k＝{1,2,...,K}表示为第k个无线虚拟网络，b＝{1,2,...,B}表示第b个基站，B表示最多有B个基站，i＝{1,2,...,I}表示第k个无线虚拟网络第i个用户，K、I分别表示一种集合，最多拥有K个无线虚拟网络和I个用户。

3.根据权利要求2所述的一种车辆雾计算中无线虚拟网络准入控制方法，其特征在于，所述步骤S2根据用户关联时间，预测关联时间内车辆数目信息，具体包括：

下一时间段车辆数目为：

其中是时变的车辆数目，为长期的车辆平均数目，γ＞0是影响不确定性的最大幅度的参数，θ是介于[-1,1]的零均值的随机变量，表示车辆数量的可能波动性，b＝{1,2,...,B}表示第b个基站，B表示最多有B个基站。

4.根据权利要求3所述的一种车辆雾计算中无线虚拟网络准入控制方法，其特征在于，所述步骤S4利用块迭代法首先固定分配给用户的计算速率以最小化通信时延为目标获得已经准入用户任务的卸载位置，具体包括：

对准入的用户进行任务卸载，获得用户任务的卸载位置问题可以表示为：

C1:α∈{0,1}

其中计算速率均为固定平均速率，α为用户卸载位置决策变量，α＝1表示任务交由基站处理，α＝0表示任务交由车辆雾计算处理，T_i,k,b、分别表示用户的任务处理时延和最大化时延要求，φ_b、分别表示车辆数目和卸载至基站分配给用户的计算速率，V分别表示卸载至区域b中车辆雾计算分配给用户的计算速率和车辆雾计算标识。

5.根据权利要求4所述的一种车辆雾计算中无线虚拟网络准入控制方法，其特征在于，所述步骤S5以最小化用户计算时延为目标对准入用户进行计算资源分配，具体包括：对所有用户进行资源分配问题可以表示为：

其中为每个用户都具有其最大的延迟要求，f为每个用户即将分配的计算速率，T_i,k,b为用户的总时延，当基站将用户计算任务交由本地计算时其中为计算时延，F_k为数据类型决定的计算速率，为基站为无线虚拟网络用户分配的计算速率，为用户计算任务大小，为用户下行数据传输时间，其中为基站传输给用户的下行传输的数据量，R_i,k,b为数据传输速率；

当用户任务被卸载至车辆处时其中为基站与车辆雾计算通信时的传输速率，为车辆雾计算为无线虚拟网络用户服务的计算速率，为下行数据传输时间。