[发明专利]一种基于部分重叠信道的频谱和运算资源联合优化方法

权利要求书

1.一种基于部分重叠信道的频谱和运算资源联合优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1：网络中有N个用户有数据处理需求，构成集合N＝{1,…,N}，集合中任一用户需要处理的数据量为b，需要的处理器运算周期数为c；网络中有M个帮助者能够提供数据处理服务，构成集合M＝{1,…,M}；网络中有K个部分重叠信道，构成集合K＝{1,…,K}；信道带宽为B，信道距离为△；全网用户均需要在T时间内完成数据处理；工作时，任一用户进行本地运算，或者通过部分重叠信道卸载部分数据给帮助者，再由帮助者进行远端运算，同时该用户全程对剩余数据进行本地运算；

步骤2：初始化状态下，为每个用户随机分配一个卸载比例β(0)、卸载信道k(0)和帮助者m(0)，k∈K，m∈M，且各用户选择的帮助者互斥，即每个帮助者只能服务一个用户；

步骤3：控制中心对网络中用户选择的卸载比例、卸载信道和帮助者进行更新，过程如下：

在第d次迭代中，d≥1；控制中心随机选择一个用户n，n∈N进行策略更新，获取更新前全网用户和帮助者的能耗e(S_n，S_-n)；其中：S_n表示用户n的联合策略，S_n＝(β_n，k_n，m_n)，S_-n表示用户n以外所有用户的策略集合；

更新用户n的策略，其他用户保持当前策略不变，获取此时全网用户和帮助者的能耗e(S′_n，S_-n)；

其中，用户n进行更新的策略为：随机尝试一个联合策略S′_n＝(β′_n，k′_n，m′_n),其中，β′_n为任一卸载比例，β′_n∈[0,1]；k′_n为任一卸载信道，k′_n∈K；m′_n为任一空闲帮助者，m′_n∈V_n，V_n表示用户n能够选择的空闲帮助者集合即当前未被其他用户选择的帮助者的集合；

若e(S′_n，S_-n)≤e(S_n，S_-n)，则用户n的联合策略更新为S′_n，否则保持当前联合策略S_n不变。

2.如权利要求1所述的基于部分重叠信道的频谱和运算资源联合优化方法，其特征在于，所述的步骤3中，全网用户和帮助者的更新前能耗e(S_n，S_-n)和更新后能耗e(S′_n，S_-n)均为：对应策略中全网用户和帮助者消耗的总能量其中，i表示用户的编号，用户i消耗的能量为：e_i＝e_i^local+e_i^offload+e_mi^remote，e_i^local为用户i的本地运算能耗，e_i^offload为用户i的卸载能耗，e_mi^remote为用户i的帮助者m_i的远端运算能耗。

3.如权利要求2所述的基于部分重叠信道的频谱和运算资源联合优化方法，其特征在于，所述的用户i的本地运算能耗为其中，为用户i的有效切换电容，f_i^local为本地运算频率，β_i为用户i的卸载比例，c_i为用户i需要的处理器运算周期数。