[发明专利]一种应对小区切换问题的非匀速车辆任务卸载方法

说明书

本发明请求保护一种应对小区切换问题的非匀速车辆任务卸载方法，属于通信技术领域。针对小区间车辆用户切换时间和位置不确定性带来的卸载任务中断和丢失问题，提出一种基于动态周期分割的混合模式任务卸载方法。该方法根据相邻小区内车辆的实时车速与位置信息，分别为处于重叠覆盖区的任务车辆选择合适的卸载模式。通过选择有效协作车辆，采用V2V2I卸载模式避免随机切换导致的卸载任务中断，通过压缩卸载周期，采用V2I卸载模式最小化卸载任务的丢失，从而有效降低车辆用户在小区切换期间的任务卸载时延。

技术领域

本发明属于通信技术领域。具体涉及一种应对小区切换问题的非匀速车辆任务卸载方法。

背景技术

基于车联网的智能交通系统能够为驾驶者提供丰富的应用服务，包括交通监管、自动驾驶、实时导航等。这些应用可以减少交通拥堵和交通事故的发生，从而提高交通效率以及人们的驾驶舒适度。然而，此类应用对响应时间具有严格的要求，并且需要消耗大量的计算资源。车载设备自身由于资源受限，难以满足这些应用的计算需求。传统的云计算虽然能够为车辆用户提供充足的计算资源，缩短计算时间，但是其部署位置通常远离用户终端，导致较大的传播和传输时延开销。移动边缘计算通过在用户接入侧部署边缘服务器，极大地缩短了用户与计算资源间的距离，从而能够有效降低任务卸载的时延开销。

当前，对车辆移动边缘计算的研究通常只关注车辆在小区内匀速行驶时的任务卸载问题，未考虑到现实场景中车辆的非匀速行驶与信号强度受环境影响等导致的小区间切换时间和位置的不确定性，从而当车辆用户发生小区切换时，前一个小区的卸载结果未能及时返回，导致卸载任务的中断或丢失，造成用户服务质量恶化。

针对这一问题，提出一种基于动态周期分割的混合模式任务卸载方法，最小化车辆用户在小区切换期间的任务中断和丢失，有效降低任务卸载时延。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种应对小区切换问题的非匀速车辆任务卸载方法。本发明的技术方案如下：

一种应对小区切换问题的非匀速车辆任务卸载方法，其包括以下步骤：

101、根据小区i与i+1重叠区内车辆j的任务请求，初始化任务大小s_j，时延约束已完成任务量周期数k＝1，卸载模式决策变量θ_j,k＝0，二进制变量x_j＝0；

102、建立与小区i+1关联的可用协作通信车辆集合J′，如果选择V2I任务卸载模式，令θ_j,k＝1，跳转到步骤103，否则，选择V2V2I任务卸载模式，令θ_j,k＝0，根据距离最短优先原则，从J′中选择协作车辆j′，更新任务请求车辆j的当前速度v_j，以及j与j′之间的距离l_j,j′，根据V2V的有效通信距离R_V2V计算V2V链路持续时间跳转到步骤103；

103、根据卸载模式决策变量θ_j,k、车速v_j，以及V2V链路持续时间计算当前卸载周期τ_j,k，如果θ_j,k＝1，在小区i为车辆j分配服务器资源跳转到步骤104，否则，在小区i+1为车辆j分配服务器资源跳转到步骤104；

104、根据卸载模式决策变量θ_j,k、卸载周期τ_j,k，以及分配的服务器资源或计算当前周期的任务卸载量s_j,k，执行任务卸载；

105、如果周期k的卸载结果未返回，跳转到步骤106，否则，令跳转到步骤109；

106、如果周期k未结束，跳转到步骤107，否则，令跳转到步骤109；

107、如果车辆j从小区i切换到小区i+1，令x_j＝1，跳转到步骤108，否则，跳转到步骤105；