[发明专利]移动边缘计算中关联任务的卸载优化方法及装置

说明书

本发明公开了一种移动边缘计算中关联任务的卸载优化方法及装置，确定有向无环图中任务层中关联任务的初始分配位置和初始任务调度顺序，确定各个关联任务的初始适应度值，初始分配位置包括：移动设备端和边缘服务器端；对有每个任务层进行染色体重组，得到当前分配位置和当前任务调度顺序，确定重组后各个关联任务对应的当前适应度值；在当前适应度值小于初始适应度值的情况下，将当前分配位置作为目标分配位置，将当前任务调度顺序作为目标任务调度顺序。上述过程，依据各个关联任务建立有向无环图的将各个关联任务分配给移动设备端和边缘服务器端，实现了对各个关联任务在两端进行处理，减少了任务的处理时间，降低了移动设备端能量的消耗。

技术领域

本发明涉及移动边缘计算技术领域，尤其涉及一种移动边缘计算中关联任务的卸载优化方法及装置。

背景技术

近年来，在大力普及互联网技术和移动终端设备的情况下，用户对网络速率和服务质量的要求越来越高，由此移动边缘计算MEC(Mobile Edge Computing)概念得以提出，并得到了学术界和工业界的广泛支持，被认为是实现物联网和5G的关键技术之一

国内外很多相关学者对MEC进行了详细深入的研究，主要从计算卸载、系统模型、边缘数据缓存、物联网等不同方面进行了研究工作。计算卸载是指将计算任务从移动设备转移到边缘服务器来提高任务的处理效率，在执行大量计算任务时，计算卸载可以为移动设备减少能耗。

目前，MEC在计算卸载方面的研究工作主要面向独立任务，即便针对关联任务也只能要么在移动端处理，要么在边缘服务器端，由于只在一端进行处理，导致处理时间长，能量消耗大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种移动边缘计算中关联任务的卸载优化方法及装置，用以解决目前MEC在计算卸载方面的研究工作主要面向独立任务，即便针对关联任务也只能要么在移动端处理，要么在边缘服务器端，由于只在一端进行处理，导致处理时间长，能量消耗大的问题。具体方案如下：

一种移动边缘计算中关联任务的卸载优化方法，预先基于各个关联任务的移动设备和边缘服务器确定目标适应度函数，其中，所述目标适应度函数表示每个关联任务在所述移动设备的执行时间和能耗，包括：

获取所述各个关联任务和所述各个关联任务的执行顺序，依据所述执行顺序构建与所述各个关联任务对应的有向无环图，其中，所述有向无环图包括至少一个任务层；

确定各个任务层中各个关联任务的初始分配位置和初始任务调度顺序，依据所述初始分配位置、所述初始任务调度顺序和所述目标适应度函数，确定所述各个关联任务的初始适应度值，其中，所述初始分配位置包括：移动设备端和边缘服务器端；

针对所述有向无环图中的每个任务层进行染色体重组，得到每个任务层中各个关联任务的当前分配位置和当前任务调度顺序，基于所述当前分配位置、所述当前任务调度顺序和所述目标适应度函数，确定重组后各个任务层关联任务对应的当前适应度值；

在所述当前适应度值小于所述初始适应度值的情况下，将所述当前分配位置作为目标分配位置，将所述当前任务调度顺序作为目标任务调度顺序。

上述的方法，可选的，预先基于各个关联任务的移动设备和边缘服务器确定目标适应度函数，包括：

获取所述移动设备的CPU值，功耗值，发送功率值和接收功率值；

获取所述各个关联任务中计算卸载工作流任务在所述移动设备的工作量，基于工作量和所述CPU值确定所述移动设备执行工作流任务的第一时间；

基于所述功耗值和执行时间确定所述移动设备执行工作流任务的工作能耗；

确定所述移动设备卸载工作流任务的第二时间、发送功耗和接收功耗；

基于所述第一时间、所述第二时间、所述工作能耗、所述发送能耗和所述接收能耗确定目标适应度函数。