CN114281426B - 任务卸载方法、装置、电子设备及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种任务卸载方法、装置、电子设备及可读存储介质,方法包括:根据各终端设备待处理的任务量,基于变量构建终端设备的能耗函数和约束条件,变量包括:终端设备执行的任务量、卸载到服务器的任务量、终端设备传输任务到服务器的传输时间;根据约束条件,求解至少一个终端设备的能耗之和最小值;约束条件用于约束:卸载到服务器的任务量对应的时延、卸载到服务器的任务量的平均处理速率、终端设备将任务卸载到服务器对应的传输时间、服务器的任务队列长度、终端设备的任务队列长度;根据求解结果,确定由终端设备执行的任务量、卸载到服务器的任务量,为终端设备选择对应的子信道进行任务卸载。节省终端设备能耗,提高服务器使用率。
Description
技术领域
本申请涉及移动通信技术领域,尤其涉及一种任务卸载方法、装置、电子设备及可读存储介质。
背景技术
随着移动通信技术的发展,移动终端将任务卸载至边缘服务器或云端数据中心进行计算可以有效降低网络时延。由于边缘服务器分布位置不同、边缘服务器配置不同以及网络任务到达不均匀等问题,会出现任务到达量与边缘服务器计算能力出现不匹配的现象。这种情况会导致网络节点负载不均衡,引起网络资源利用率不高的现象。因此,通过边缘服务器和云端协同互补,均衡网络负载,可以提升网络能效和网络节点的负载均衡。
现有技术中,通过每个时隙,获取每个终端设备的位置、每个边缘服务器的产能情况、云端数据中心的产能情况和每个终端设备需要执行的任务;进一步的,针对某个终端设备的需要执行的任务,计算将任务在终端设备本地执行和卸载至各个边缘节点服务器或云端数据中心执行需要消耗的能耗、时延和计算数据量,通过比较获取在满足任务时延要求条件下代价效率最大的所述任务的最佳执行方案,将所有终端设备的最佳执行方案进行综合,得到该时隙下***的任务卸载方案。
但是,上述方法中任务卸载仅关注边缘服务器和云端数据中心计算资源和存储资源等现状制定任务卸载策略,并未考虑终端设备的能量消耗,使得终端设备的能量消耗过大,且边缘服务器和云端数据中心的使用率低。
发明内容
本申请提供一种任务卸载方法、装置、电子设备及可读存储介质,可以节省终端设备的能量消耗,且提高服务器的使用率和网络资源利用率。
第一方面,本申请提供一种任务卸载方法,用于将至少一个终端设备的任务卸载至服务器;所述方法包括:
根据各终端设备待处理的任务量,基于变量构建所述终端设备的能耗函数以及约束条件,其中,所述变量包括:终端设备执行的任务量、卸载到服务器的任务量、终端设备与服务器之间传输任务的传输时间;
根据约束条件,求解所述至少一个终端设备的能耗之和的最小值;其中,所述约束条件用于约束下述至少一项:卸载到服务器的任务量对应的时延、卸载到服务器的任务量的平均处理速率、终端设备将任务卸载到服务器对应的传输时间、服务器的任务队列长度、终端设备的任务队列长度;
根据求解得到的结果,确定所述待处理的任务中由终端设备执行的任务量、卸载到服务器的任务量,并为终端设备选择对应的子信道进行任务卸载。
可选的,所述约束条件还用于约束:终端设备对应的用户优先级与用于传输任务的子通道的数量之间的关系;
相应的,为终端设备选择对应的子信道进行任务卸载,包括:
基于用户优先级的高低为终端设备选择对应的子信道进行任务卸载。
可选的,基于变量构建所述终端设备的能耗函数,包括:
根据所述终端设备对应的数据传输速率、传输时间和卸载到服务器的任务量构建服务器处理任务的时延;
根据所述终端设备执行的任务量,构建该终端设备执行任务的所用功率,并根据该终端设备卸载到服务器的任务量,构建该终端设备在所述时延内的运行功率和该终端设备在传输时间内的等待功率;
利用所述终端设备的运行时间、所述传输时间、所述时延、所述等待功率、所述所用功率和所述运行功率构建所述终端设备的能耗函数。
可选的,所述约束条件具体包括下述至少一项:
所述至少一个终端设备对应的传输时间之和、单个终端设备对应的传输时间均满足对应的要求;
单个终端设备执行的任务量小于所述单个终端设备可处理的任务量;
单个终端设备在预设周期内任务队列长度与该终端设备在上一周期内任务队列长度相匹配;
接收所述至少一个终端设备卸载任务的服务器的任务队列长度与该服务器在上一周期内任务队列长度相匹配;
单个终端设备对应的卸载到服务器的任务量的平均处理速率小于或等于预设速率;
单个终端设备处理完待处理任务所用的总时间小于或等于预设时延。
可选的,所述方法还包括:
根据所述服务器处理任务的时延和所述终端设备对应传输时间构建终端设备处理完待处理任务所用的总时间;
根据所述终端设备对应的数据传输速率、传输时间和所述终端设备处理完待处理任务所用的总时间,构建卸载到服务器的任务量的平均处理速率。
可选的,单个终端设备在预设周期内任务队列长度与该终端设备在上一周期内任务队列长度相匹配,包括:
计算单个终端设备在预设周期内待处理的任务量与所述终端设备在该周期内执行的任务量的差值,确保所述差值和卸载到所述服务器的任务量之差小于或等于0;
相应的,接收所述至少一个终端设备卸载任务的服务器的任务队列长度与该服务器在上一周期内任务队列长度相匹配,包括:
确保所述至少一个终端设备在上一周期内卸载到所述服务器的任务量与该服务器可处理的任务量之差小于或等于0。
可选的,所述约束条件还包括:
所述至少一个终端设备中,有任务卸载到服务器的终端设备的数量小于或等于可分配给所述至少一个终端设备的子信道的个数。
可选的,所述用户优先级通过以下公式确定:
其中,Pi代表第i个终端设备的用户优先级,Ragv(i)代表第i个终端设备对应的卸载到服务器的任务量的平均处理速率,TC(i)代表第i个终端设备的处理完待处理任务所用的总时间,Rm代表预设速率,Tm代表预设时延,vip(i)代表第i个终端设备的用户等级,α,β,γ为基于业务需求设置的权重系数,其中,α+β+γ=1。
可选的,所述传输时间满足以下的约束条件:
其中,τi(t)代表第i个终端设备的传输时间,L代表可分配给至少一个终端设备子信道的个数,T代表任意周期对应的时间。
第二方面,本申请还提供了一种任务卸载装置,所述装置包括:
构建模块,用于根据各终端设备待处理的任务量,基于变量构建所述终端设备的能耗函数以及约束条件,其中,所述变量包括:终端设备执行的任务量、卸载到服务器的任务量、终端设备与服务器之间传输任务的传输时间;
求解模块,用于根据约束条件,求解至少一个终端设备的能耗之和的最小值;其中,所述约束条件用于约束下述至少一项:卸载到服务器的任务量对应的时延、卸载到服务器的任务量的平均处理速率、终端设备将任务卸载到服务器对应的传输时间、服务器的任务队列长度、终端设备的任务队列长度;
确定模块,用于根据求解得到的结果,确定所述待处理的任务中由终端设备执行的任务量、卸载到服务器的任务量,并为终端设备选择对应的子信道进行任务卸载。
第三方面,本申请还提供了一种电子设备,包括:处理器,存储器以及计算机程序;其中,所述计算机程序被存储在所述存储器中,并且被配置为由所述处理器执行,所述计算机程序包括用于执行如第一方面任一项所述的任务卸载方法的指令。
第四方面,本申请还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如第一方面任一项所述的任务卸载方法。
综上所述,本申请提供一种任务卸载方法、装置、电子设备及可读存储介质,可以通过根据各终端设备待处理的任务量,进一步的,基于变量构建终端设备的能耗函数以及约束条件,其中,变量包括:终端设备执行的任务量、卸载到服务器的任务量、终端设备与服务器之间传输任务的传输时间;进一步的,根据约束条件,求解至少一个终端设备的能耗之和的最小值;实现不同终端设备在处理任务时对时延和速率处理的需求,其中,约束条件用于约束下述至少一项:卸载到服务器的任务量对应的时延、卸载到服务器的任务量的平均处理速率、终端设备将任务卸载到服务器对应的传输时间、服务器的任务队列长度、终端设备的任务队列长度;进一步的,根据求解得到的结果,确定待处理的任务中由终端设备执行的任务量、卸载到服务器的任务量,并为终端设备选择对应的子信道进行任务卸载。使得终端设备到服务器的任务卸载策略的能耗最小化,能够大幅度减少终端设备的能量消耗,提升服务器的使用率。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请实施例提供的一种应用场景示意图;
图2为本申请实施例提供的一种任务卸载方法的流程示意图;
图3为本申请实施例提供的一种任务卸载装置的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
通过上述附图,已示出本申请明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案,在本申请的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如,第一设备和第二设备仅仅是为了区分不同的设备,并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
需要说明的是,本申请中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
本申请中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
下面结合附图对本申请实施例进行介绍。图1为本申请实施例提供的一种应用场景示意图,本申请提供的一种任务卸载方法可以应用于如图1所示的应用场景中。该应用场景包括:基站1、基站2、基站3、基站1覆盖范围内的终端设备101-终端设备104、基站2覆盖范围内的终端设备105和终端设备106、基站3覆盖范围内的终端设备107-终端设备109,其中,每个基站都有一个所属的边缘服务器,并且该边缘服务器负责处理它覆盖基站下所有终端设备的网络访问请求。
终端设备101-终端设备104在接收到的任务量较多时,终端设备不适用于处理计算量巨大、时延敏感度低的任务需求,为了加快任务的处理速率和节省终端设备的能耗,可以将部分任务卸载到基站1的边缘服务器进行处理,但是,由于边缘服务器分布位置不同、边缘服务器配置不同以及网络任务到达不均匀等问题,可能出现任务到达量与边缘服务器计算能力出现不匹配的现象,此时也可以将部分任务卸载到基站2或基站3的边缘服务器进行处理,或者卸载到云端数据中心进行处理,本申请对此不作具体限定。
可以理解的是,每个基站覆盖范围内可以有多个终端设备,本申请实施例对每个基站覆盖范围内的终端设备个数以及基站个数不作具体限定,以上终端设备个数以及基站个数仅做示例说明。
可选的,上述基站可以是全球移动通讯(Global System of Mobilecommunication,简称GSM)或码分多址(Code Division Multiple Access,简称CDMA)中的基站(Base Transceiver Station,简称BTS)和/或基站控制器,也可以是宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access,简称WCDMA)中的基站(NodeB,简称NB)和/或无线网络控制器(Radio Network Controller,简称RNC),还可以是长期演进(Long TermEvolution,简称LTE)中的演进型基站(Evolutional Node B,简称eNB或eNodeB),或者中继站或接入点,或者未来5G网络中的基站(gNB)等,本申请在此并不限定。
上述终端设备可以是无线终端也可以是有线终端。无线终端可以是指向用户提供语音和/或其他业务数据连通性的设备,具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备。无线终端可以经无线接入网(Radio Access Network,简称RAN)与一个或多个核心网设备进行通信,无线终端可以是移动终端,如移动电话(或称为“蜂窝”电话)和具有移动终端的计算机,例如,可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置,它们与无线接入网交换语言和/或数据。再例如,无线终端还可以是个人通信业务(Personal Communication Service,简称PCS)电话、无绳电话、会话发起协议(Session Initiation Protocol,简称SIP)话机、无线本地环路(Wireless Local Loop,简称WLL)站、个人数字助理(Personal Digital Assistant,简称PDA)等设备。无线终端也可以称为***、订户单元(Subscriber Unit)、订户站(Subscriber Station),移动站(MobileStation)、移动台(Mobile)、远程站(Remote Station)、远程终端(Remote Terminal)、接入终端(Access Terminal)、用户终端(User Terminal)、用户代理(User Agent)、用户设备(User Device or User Equipment),在此不作限定。可选的,上述终端设备还可以是智能手表、平板电脑等设备。
现有技术中,可以通过每个时隙,获取每个终端设备的位置、每个边缘服务器的产能情况、云端数据中心的产能情况和每个终端设备需要执行的任务;进一步的,针对某个终端设备的需要执行的任务,计算将任务在终端设备本地执行和卸载至各个边缘节点服务器或云端数据中心执行需要消耗的能耗、时延和计算数据量,通过比较获取在满足任务时延要求条件下代价效率最大的所述任务的最佳执行方案,将所有终端设备的最佳执行方案进行综合,得到该时隙下***的任务卸载方案。
但是,上述方法中任务卸载仅关注边缘服务器和云端数据中心计算资源和存储资源等现状制定任务卸载策略,并未考虑终端设备的能量消耗,使得终端设备的能量消耗过大,且边缘服务器和云端数据中心的使用率低。
因此,本申请采用边云协同架构,综合边缘计算和云计算的优势,实现不同终端设备对时延和速率处理的需求,综合网络侧(即边缘服务器和云端服务器)与用户侧(即终端设备)的队列稳定性、业务时延、速率等多种因素,提出一种面向终端设备能耗最小化的任务卸载策略,该方法可以通过获取各终端设备待处理的任务量,在满足时延、平均速率要求、终端设备的传输时间、终端队列、服务器队列等约束下,实现终端设备的能耗最小化。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图,对本申请的实施例进行描述。
图2为本申请实施例提供的一种任务卸载方法的流程示意图;本实施例的方法用于将至少一个终端设备的任务卸载至服务器。如图2所示,本实施例的方法,可以包括:
S201、根据各终端设备待处理的任务量,基于变量构建所述终端设备的能耗函数以及约束条件,其中,所述变量包括:终端设备执行的任务量、卸载到服务器的任务量、终端设备与服务器之间传输任务的传输时间。
本申请实施例中,能耗函数可以指的是反映终端设备能源利用程度的指标,可以通过计算终端设备执行任务的运行时间与运行功率的乘积、终端设备卸载任务到服务器的传输时间与传输功率的乘积、服务器接收终端设备卸载任务进行处理的时延与终端设备在该时延内等待的运行功率的乘积,再通过计算上述三者的乘积之和构建终端设备的能耗函数。
约束条件可以指的是限制设计变量的取值范围的各种限制条件,其中,每个限制条件都可写成包含设计变量的函数,设计变量是目标函数中用来代表决策方案的变量。例如,fi(t)的约束条件为0≤fi(t)≤Fi(t),其中,fi(t)表示第i个终端设备在某个时隙内的任务执行量,Fi(t)表示第i个终端设备在某个时隙内的可处理的任务量。
在本步骤中,传输时间可以指的是任务从终端设备发送到服务器完全接受到所有任务的总时间,包括发送时间,存储转发时间,传播时间。其中,服务器可以为边缘云服务器和/或云端服务器。
示例性的,在图1的应用场景下,可以根据各终端设备待处理的任务量,基于变量构建任意一个终端设备101的能耗函数E1,例如,E1=Pm×T1(t)+Pn×τ1(t)+Tj×Pw,其中,Pm表示终端设备101执行任务的运行功率,T1(t)表示终端设备101执行任务的运行时间,Pn表示终端设备101卸载任务到服务器的传输功率,τ1(t)表示终端设备101卸载任务到服务器的传输时间,Tj表示服务器j接收终端设备101卸载任务进行处理的时延,Pw表示终端设备101在该时延内等待的运行功率,进一步的,可以通过终端设备101执行的任务量、卸载到服务器的任务量、终端设备101与服务器之间传输任务的传输时间等变量构建约束条件,用于约束终端设备101的能耗函数。
S202、根据约束条件,求解所述至少一个终端设备的能耗之和的最小值;其中,所述约束条件用于约束下述至少一项:卸载到服务器的任务量对应的时延、卸载到服务器的任务量的平均处理速率、终端设备将任务卸载到服务器对应的传输时间、服务器的任务队列长度、终端设备的任务队列长度。
本申请实施例中,时延可以指的是待处理任务从一个网络的一端传送到另一个端所需要的时间。它包括了发送时延,传播时延,处理时延,排队时延,即时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延。
在本步骤中,任务队列长度可以指的是终端设备/服务器在某个周期内的待处理任务的个数,其中,周期可以包括一个时隙或多个时隙,本申请实施例对此不作具体限定。
示例性的,在图1的应用场景下,以基站1覆盖范围内的终端设备101-终端设备104为例,根据构建的约束条件,可以求解终端设备101-终端设备104的能耗之和的最小值,即E1+E2+E3+E4的最小值;其中,终端设备101的能耗函数E1=Pm×T1(t)+Pn×τ1(t)+Tj×Pw,终端设备102的能耗函数E2=Pm×T2(t)+Pn×τ2(t)+Tj×Pw,终端设备103的能耗函数E3=Pm×T3(t)+Pn×τ3(t)+Tj×Pw,终端设备104的能耗函数E4=Pm×T4(t)+Pn×τ4(t)+Tj×Pw,其中,终端设备102-终端设备104的能耗函数中每个字母代表的含义与终端设备101的能耗函数中每个字母代表的含义类似,在此不再赘述。
可以理解的是,上述构建的约束条件可以用于约束卸载到服务器j的任务量对应的时延、卸载到服务器j的任务量的平均处理速率、终端设备101-104将任务卸载到服务器j对应的传输时间、服务器j的任务队列长度、终端设备101-104的任务队列长度等,进一步,可以求解出终端设备101-终端设备104的能耗之和的最小值。
需要说明的是,本申请对上述服务器j不作具体限定,可以为基站1的边缘服务器,也可以基站2或基站3的边缘服务器,还可以为云端服务器。
S203、根据求解得到的结果,确定所述待处理的任务中由终端设备执行的任务量、卸载到服务器的任务量,并为终端设备选择对应的子信道进行任务卸载。
在本步骤中,将一个信道按频率可以划分为多个子信道,每个子信道上传输一路信号,可以将终端设备的任务通过对应的信道质量好的子信道卸载到能耗最小对应的服务器上。
可以理解的是,信道质量好的子信道可以通过大量的试验获取得知,也可以在***中信息获知,本申请实施例对此不作具体限定。
示例性的,在图1的应用场景下,以基站1覆盖范围内的终端设备101-终端设备104为例,根据求解出终端设备101-终端设备104的能耗之和的最小值,确定待处理的任务中由终端设备101-104执行的任务量以及卸载到服务器j的任务量,进一步的,在确定之后,可以为终端设备101-104选择对应的质量好的子信道进行任务卸载。
因此,本申请提供的任务卸载方法,可以满足终端设备对数据处理快速增长的需求,使得终端设备任务卸载的能耗最小化,能够大幅度减少终端设备的能量消耗,提升服务器的使用率。
需要说明的是,本申请实施例提供的方法可以应用于边云协同架构***,所述边云协同架构***包括至少一个终端设备、边缘服务器和/或云端服务器,其中,服务器j可以指的是任意一个边缘服务器和/或云端服务器。
可选的,所述约束条件还用于约束:终端设备对应的用户优先级与用于传输任务的子通道的数量之间的关系;
相应的,为终端设备选择对应的子信道进行任务卸载,包括:
基于用户优先级的高低为终端设备选择对应的子信道进行任务卸载。
示例性的,在图2所述实施例的基础上,以基站1覆盖范围内的终端设备101-终端设备104为例,还可以基于变量构建终端设备101-104的有关用户优先级约束条件,例如,Rank(Pi)≤L,其中,Pi表示用户优先级,i=1,2,3,4,L代表可分配给终端设备101-104子信道的个数,Rank表示对用户优先级按照数值大小进行优先级排序,进一步的,对终端设备101-104对应的用户优先级进行排序,终端设备101-104对应的用户优先级的个数应小于可分配给终端设备101-104子信道的个数,进一步的,在确定终端设备101-104执行的任务量和卸载到相应服务器的任务量后,可以基于用户优先级的高低为终端设备101-104选择对应的子信道进行任务卸载。
因此,本申请在考虑分配任务卸载策略时,还考虑用户优先级这个因素,使得用户优先级高的用户对应的终端设备接入信道质量好的子信道进行任务卸载,保证用户业务的传输需求,在很大程度提升了高等级的体验感。
可选的,基于变量构建所述终端设备的能耗函数,包括:
根据所述终端设备对应的数据传输速率、传输时间和卸载到服务器的任务量构建服务器处理任务的时延;
根据所述终端设备执行的任务量,构建该终端设备执行任务的所用功率,并根据该终端设备卸载到服务器的任务量,构建该终端设备在所述时延内的运行功率和该终端设备在传输时间内的等待功率;
利用所述终端设备的运行时间、所述传输时间、所述时延、所述等待功率、所述所用功率和所述运行功率构建所述终端设备的能耗函数。
在本步骤中,基于变量构建终端设备的能耗函数可以表示为如下函数:
Ei=Pm×Ti(t)+Pn×τi(t)+Tj×Pw
其中,Ei表示第i个终端设备的能耗函数,Pm表示第i个终端设备的执行任务的所用功率,Ti(t)表示第i个终端设备的执行任务的运行时间,Pn表示第i个终端设备在传输时间内的等待功率,τi(t)表示第i个终端设备的对应的传输时间,Tj表示服务器j处理任务的时延,Pw表示第i个终端设备的在时延内的运行功率。
具体的,服务器处理任务的时延根据终端设备对应的数据传输速率、传输时间和卸载到服务器的任务量构建,其公式表示如下:
其中,ci(t)表示第i个终端设备对应的数据传输速率,Tj表示第j个服务器处理任务的时延,Fj(t)表示第j个服务器可处理任务的数量,即i个终端设备卸载到服务器j的任务量。
示例性的,在图1的应用场景下,以基站2覆盖范围内的终端设备105和终端设备106为例,若终端设备105对应的数据传输速率为10Mbps、终端设备106对应的数据传输速率为20Mbps;终端设备105对应的传输时间为0.1s,终端设备106对应的传输时间为0.2s,终端设备105卸载到服务器的任务量为2个,终端设备106卸载到服务器的任务量为3个,则可以计算得到服务器处理任务的时延为(10*0.1+20*0.2)/(2+3)=1s;进一步的,根据终端设备105执行的任务量,如终端设备105执行的任务量为10个,执行时间为6s,构建该终端设备105执行任务的所用功率,并根据该终端设备105卸载到服务器2个的任务量,构建该终端设备105在1s内的运行功率和该终端设备105在传输时间0.1s内的等待功率;进一步的,构建终端设备105的能耗函数为E5=Pm×T5(t)+Pn×τ5(t)+Tj×Pw,其中,T5(t),τ5(t),Tj分别为,6s,0.1s,1s,相应的,利用终端设备106的运行时间、传输时间、时延、等待功率、所用功率和运行功率构建终端设备106的能耗函数与构建终端设备105的能耗函数的过程类似,在此不再赘述。
因此,可以通过变量构建终端设备的能耗函数,保证任务卸载的实时性,提高任务卸载速率和进行任务卸载的合理性。
可选的,所述约束条件具体包括下述至少一项:
所述至少一个终端设备对应的传输时间之和、单个终端设备对应的传输时间均满足对应的要求;
单个终端设备执行的任务量小于所述单个终端设备可处理的任务量;
单个终端设备在预设周期内任务队列长度与该终端设备在上一周期内任务队列长度相匹配;
接收所述至少一个终端设备卸载任务的服务器的任务队列长度与该服务器在上一周期内任务队列长度相匹配;
单个终端设备对应的卸载到服务器的任务量的平均处理速率小于或等于预设速率;
单个终端设备处理完待处理任务所用的总时间小于或等于预设时延。
本申请实施例中,预设周期可以指的是***设定的用于计算任务队列长度所需的一个周期,该预设周期可以包括一个时隙或多个时隙,本申请实施例对此不作具体限定。
其中,假设第i个终端设备在预设周期t个时隙内终端设备的任务队列长度可以表示为:
Di(t)=[Di(t-1)-ci(t-1)τi(t-1)-fi(t-1)]+Ai(t)
其中,Di(t)表示第i个终端设备在t个时隙的任务队列长度,Di(t-1)表示第i个终端设备在t-1个时隙的任务队列长度(即t个时隙前的一个时隙);ci(t-1)τi(t-1)表示第i个终端设备在t-1个时隙卸载服务器的任务量,ci(t-1)表示第i个终端设备在t-1个时隙数据传输速率;τi(t-1)表示第i个终端设备在t-1个时隙与服务器之间传输任务的传输时间,fi(t-1)表示第i个终端设备在t-1个时隙任务执行量;Ai(t)表示第i个终端设备在t个时隙待处理的任务量,其中,第i个终端设备执行的任务量不能第i个终端设备的可处理的任务量,因此,fi(t)的约束条件为0≤fi(t)≤Fi(t),fi(t)表示第i个终端设备在t个时隙内的任务执行量,Fi(t)表示第i个终端设备在t个时隙内的可处理的任务量。
需要说明的是,终端设备不仅可以获取到上述数据中第i个终端设备在t个时隙的任务队列长度,其余数据终端设备均可以获取到。
假设第j个服务器在预设周期t个时隙内服务器的任务队列长度可以表示为:
其中,Qj(t)表示第j个服务器在t个时隙的任务队列长度;Qj(t-1)表示第j个服务器在t-1个时隙的任务队列长度;Fj(t-1)表示第j个服务器在t-1个时隙的可处理的任务量;ci(t-1)τi(t-1)表示第i个终端设备在t-1个时隙卸载服务器的任务量。
根据排队理论,即为了使得队列稳定,在t个时隙中,下一时隙第i个终端设备新增需要执行的处理量小于上一时隙第i个终端设备需要执行的处理量,这样才能保证队列稳定。因此,单个终端设备在预设周期内任务队列长度与该终端设备在上一周期内任务队列长度相匹配的时候,和接收至少一个终端设备卸载任务的服务器的任务队列长度与该服务器在上一周期内任务队列长度相匹配的时候,终端设备侧和服务器侧的队列才能保持稳定,因此,上述表示终端设备的任务队列长度的公式和服务器的任务队列长度的公式可用下述公式表示:
其中,mean表示求得一个周期内的任务量均值。
本申请实施例中,至少一个终端设备对应的传输时间之和、单个终端设备对应的传输时间均满足对应的要求,该要求可以为任意一个终端设备i在同一时间只能接入一个子信道,以及在预设周期内,终端设备i对应的传输时间之和不能超过总周期,即预设周期对应的时间与可分配给i个终端设备子信道的个数的乘积。
本申请实施例中,单个终端设备对应的卸载到服务器的任务量的平均处理速率小于或等于预设速率,其对应公式可以表示如下:
Ragv(i)≤Rm
其中,Ragv(i)表示第i个终端设备对应的卸载到服务器的任务量的平均处理速率,Rm代表预设速率,该预设速率可以为终端设备对应的卸载到服务器的任务量的最大处理速率。
单个终端设备处理完待处理任务所用的总时间小于或等于预设时延,其对应公式可以表示如下:
TC(i)≤Tm
其中,TC(i)代表第i个终端设备的处理完待处理任务所用的总时间,Tm代表预设时延,该预设时延可以为终端设备对应的最大时延。
因此,可以通过上述的约束条件,求解至少一个终端设备的能耗之和的最小值,找到最小化的终端设备的能耗对应的任务卸载方法,提高数据处理速率。
可选的,所述方法还包括:
根据所述服务器处理任务的时延和所述终端设备对应传输时间构建终端设备处理完待处理任务所用的总时间;
根据所述终端设备对应的数据传输速率、传输时间和所述终端设备处理完待处理任务所用的总时间,构建卸载到服务器的任务量的平均处理速率。
具体的,终端设备处理完待处理任务所用的总时间可以通过如下公式构建:
TC(i)=Tj+2τi(t)
其中,TC(i)代表第i个终端设备的处理完待处理任务所用的总时间,Tj表示服务器j处理任务的时延,τi(t)代表第i个终端设备的传输时间。
第i个终端设备卸载到服务器的任务量的平均处理速率可以通过如下公式构建:
其中,Ragv(i)代表第i个终端设备对应的卸载到服务器的任务量的平均处理速率,TC(i)代表第i个终端设备的处理完待处理任务所用的总时间,ci(t)代表第i个终端设备的数据传输速率,τi(t)代表第i个终端设备的传输时间。
在本步骤中,可以基于上述两个公式构建终端设备处理完待处理任务所用的总时间以及第i个终端设备卸载到服务器的任务量的平均处理速率。
因此,利用上述方法可以提高计算速率,使得计算结果更加合理化。
可选的,单个终端设备在预设周期内任务队列长度与该终端设备在上一周期内任务队列长度相匹配,包括:
计算单个终端设备在预设周期内待处理的任务量与所述终端设备在该周期内执行的任务量的差值,确保所述差值和卸载到所述服务器的任务量之差小于或等于0;
相应的,接收所述至少一个终端设备卸载任务的服务器的任务队列长度与该服务器在上一周期内任务队列长度相匹配,包括:
确保所述至少一个终端设备在上一周期内卸载到所述服务器的任务量与该服务器可处理的任务量之差小于或等于0。
示例性的,在图1的应用场景下,以基站2覆盖范围内的终端设备105和终端设备106为例,若终端设备105在某一时隙0.5s内对应的数据传输速率为10Mbps,终端设备105在上一时隙0.5s内对应的数据传输速率为10Mbps;终端设备106在上一时隙0.5s内对应的数据传输速率为15Mbps;终端设备105在某一时隙0.5s内对应的传输时间为0.1s,终端设备105在上一时隙0.5s内对应的传输时间为0.2s,终端设备106在上一时隙0.5s内对应的传输时间为0.2s,终端设备105在某一时隙0.5s内待处理的任务量为3个,终端设备105在某一时隙0.5s内任务执行量为2个,终端设备105在上一时隙0.5s内卸载到服务器的任务量为10个,终端设备106在上一时隙0.5s内卸载到服务器的任务量为10个,进一步的,计算终端设备105在某一时隙0.5s内待处理的任务量与终端设备105在某一时隙0.5s内执行的任务量的差值为3-2=1个,进一步,计算差值1个和卸载到服务器的任务量之差为(1-10*0.1)/0.5=0,即mean(Ai(t)-ci(t)τi(t)-fi(t))=mean(0)≤0,满足约束条件,即满足终端设备105在某一时隙0.5s内任务队列长度与该终端设备105在上一时隙0.5s内任务队列长度相匹配的条件。
进一步的,计算终端设备105和终端设备106在上一时隙0.5s内卸载到服务器的任务量为10*0.2+15*0.2=5个,进一步,计算[5-(10+10)]/0.5=-30,即满足接收终端设备105和106卸载任务的服务器j的任务队列长度与该服务器j在上一时隙0.5s内任务队列长度相匹配的条件。
因此,本申请实施例提供的方法可以保证终端设备和服务器队列的稳定性,可以在均衡网络负载的同时,保证任务可以稳定的处理执行。
可选的,所述约束条件还包括:
所述至少一个终端设备中,有任务卸载到服务器的终端设备的数量小于或等于可分配给所述至少一个终端设备的子信道的个数。
示例性的,设定可分配给至少一个终端设备的子信道的个数为10个,则有任务卸载到服务器的终端设备的数量必须满足小于或等于10个的条件,若卸载到服务器的终端设备的数量大于10个,则可以基于用户优先级的高低,优先处理终端设备对应优先级高的前10个任务。
因此,本申请可以基于用户优先级的排名小于或等于可分配给至少一个终端设备的子信道的个数的条件,优先为等级高的用户服务,提高用户体验感。
可选的,所述用户优先级通过以下公式确定:
其中,Pi代表第i个终端设备的用户优先级,Ragv(i)代表第i个终端设备对应的卸载到服务器的任务量的平均处理速率,TC(i)代表第i个终端设备的处理完待处理任务所用的总时间,Rm代表预设速率,Tm代表预设时延,vip(i)代表第i个终端设备的用户等级,α,β,γ为基于业务需求设置的权重系数,其中,α+β+γ=1。
示例性的,在图1的应用场景下,以基站3覆盖范围内的终端设备107-终端设备109为例,终端设备107对应的Ragv(7)=0.5Mbps,TC(7)=1s,Rm=2Mbps,Tm=5s,vip(7)=2,α=0.1,β=0.2,γ=0.7,则利用上述公式计算得到P7=1.465;终端设备108对应的Ragv(8)=1.5Mbps,TC(8)=1.5s,Rm=2Mbps,Tm=5s,vip(8)=1,α=0.1,β=0.2,γ=0.7,则利用上述公式计算得到P8=0.835;终端设备109对应的Ragv(9)=1Mbps,TC(9)=2s,Rm=2Mbps,Tm=5s,vip(9)=3,α=0.1,β=0.2,γ=0.7,则利用上述公式计算得到P9=2.23;进一步的,还可以将P7、P8、P9按照数值的大小进行优先级的排序,并基于用户优先级的高低为终端设备107-109选择对应的子信道进行任务卸载,本申请实施例在此不在赘述。
需要说明的是,α,β,γ的权重系数可以人为的进行设定,也可以根据业务需求中的实际情况确定,本申请对此不作具体限定。
因此,通过上述公式计算用户优先级,在考虑用户等级的条件下,极大地提高计算速率。
可选的,所述传输时间满足以下的约束条件:
其中,τi(t)代表第i个终端设备的传输时间,L代表可分配给至少一个终端设备子信道的个数,T代表任意周期对应的时间。
示例性的,在图1的应用场景下,以基站3覆盖范围内的终端设备107-终端设备109为例,设定L=10,T=3s,终端设备107对应的τ7(t)=2s,终端设备108对应的τ8(t)=3s,终端设备109对应的τ9(t)=1s,则可以知道终端设备107-终端设备109对应的传输时间均满足约束条件,τ7(t)+τ8(t)+τ9(t)=3+2+1=6s≤3*10也满足约束条件。
因此,利用上述约束条件对终端设备的传输时间进行约束,可以优化分配机制,使得传输时间满足用户业务需求,提高用户满意度。
需要说明的是,上述实施例中出现的具体数值大小均为示例说明,具体的应为实际情况而定,本申请对上述实施例中出现的数值均不作具体限定。
结合上述实施例,本申请提出的任务卸载方法,可以由以下公式表述:
s.t.1
s.t.2
由上述公式可知,目标函数是最小化基站区域所有终端设备的能耗,约束条件1表示终端设备、基站卸载的传输时间约束以及队列约束;约束条件2前两个公式表示基于业务的速率需求、时延需求需要小于运营商对该业务的最大速率需求、最大时延需求;约束条件2第三个公式表示基于用户优先级的排名小于预设周期t内可分配给至少一个终端设备子信道个数。
基于上述的结果,将优先级高的用户对应的终端设备接入信道质量好的子信道,如此,既考虑高VIP等级的用户体验,又保证用户业务的传输需求。
在前述实施例中,对本申请实施例提供的任务卸载方法进行了介绍,而为了实现上述本申请实施例提供的方法中的各功能,作为执行主体的电子设备可以包括硬件结构和/或软件模块,以硬件结构、软件模块、或硬件结构加软件模块的形式来实现上述各功能。上述各功能中的某个功能以硬件结构、软件模块、还是硬件结构加软件模块的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。
例如,图3为本申请实施例提供的一种任务卸载装置的结构示意图,如图3所示,该装置包括:构建模块310、求解模块320和确定模块330,其中,构建模块310,用于根据各终端设备待处理的任务量,基于变量构建所述终端设备的能耗函数以及约束条件,其中,所述变量包括:终端设备执行的任务量、卸载到服务器的任务量、终端设备与服务器之间传输任务的传输时间;
求解模块320,用于根据约束条件,求解至少一个终端设备的能耗之和的最小值;其中,所述约束条件用于约束下述至少一项:卸载到服务器的任务量对应的时延、卸载到服务器的任务量的平均处理速率、终端设备将任务卸载到服务器对应的传输时间、服务器的任务队列长度、终端设备的任务队列长度;
确定模块330,用于根据求解得到的结果,确定所述待处理的任务中由终端设备执行的任务量、卸载到服务器的任务量,并为终端设备选择对应的子信道进行任务卸载。
可选的,所述约束条件还用于约束:终端设备对应的用户优先级与用于传输任务的子通道的数量之间的关系;
相应的,为终端设备选择对应的子信道进行任务卸载,包括:
基于用户优先级的高低为终端设备选择对应的子信道进行任务卸载。
可选的,构建模块320,具体用于:
根据所述终端设备对应的数据传输速率、传输时间和卸载到服务器的任务量构建服务器处理任务的时延;
根据所述终端设备执行的任务量,构建该终端设备执行任务的所用功率,并根据该终端设备卸载到服务器的任务量,构建该终端设备在所述时延内的运行功率和该终端设备在传输时间内的等待功率;
利用所述终端设备的运行时间、所述传输时间、所述时延、所述等待功率、所述所用功率和所述运行功率构建所述终端设备的能耗函数。
可选的,所述约束条件具体包括下述至少一项:
所述至少一个终端设备对应的传输时间之和、单个终端设备对应的传输时间均满足对应的要求;
单个终端设备执行的任务量小于所述单个终端设备可处理的任务量;
单个终端设备在预设周期内任务队列长度与该终端设备在上一周期内任务队列长度相匹配;
接收所述至少一个终端设备卸载任务的服务器的任务队列长度与该服务器在上一周期内任务队列长度相匹配;
单个终端设备对应的卸载到服务器的任务量的平均处理速率小于或等于预设速率;
单个终端设备处理完待处理任务所用的总时间小于或等于预设时延。
可选的,构建模块310,还用于:
根据所述服务器处理任务的时延和所述终端设备对应传输时间构建终端设备处理完待处理任务所用的总时间;
根据所述终端设备对应的数据传输速率、传输时间和所述终端设备处理完待处理任务所用的总时间,构建卸载到服务器的任务量的平均处理速率。
可选的,单个终端设备在预设周期内任务队列长度与该终端设备在上一周期内任务队列长度相匹配,包括:
计算单个终端设备在预设周期内待处理的任务量与所述终端设备在该周期内执行的任务量的差值,确保所述差值和卸载到所述服务器的任务量之差小于或等于0;
相应的,接收所述至少一个终端设备卸载任务的服务器的任务队列长度与该服务器在上一周期内任务队列长度相匹配,包括:
确保所述至少一个终端设备在上一周期内卸载到所述服务器的任务量与该服务器可处理的任务量之差小于或等于0。
可选的,所述约束条件还包括:
所述至少一个终端设备中,有任务卸载到服务器的终端设备的数量小于或等于可分配给所述至少一个终端设备的子信道的个数。
可选的,所述用户优先级通过以下公式确定:
其中,Pi代表第i个终端设备的用户优先级,Ragv(i)代表第i个终端设备对应的卸载到服务器的任务量的平均处理速率,TC(i)代表第i个终端设备的处理完待处理任务所用的总时间,Rm代表预设速率,Tm代表预设时延,vip(i)代表第i个终端设备的用户等级,α,β,γ为基于业务需求设置的权重系数,其中,α+β+γ=1。
可选的,所述传输时间满足以下的约束条件:
其中,τi(t)代表第i个终端设备的传输时间,L代表可分配给至少一个终端设备子信道的个数,T代表任意周期对应的时间。
本申请实施例提供的任务卸载装置的具体实现原理和效果可以参见上述实施例对应的相关描述和效果,此处不做过多赘述。
本申请实施例还提供了一种电子设备的结构示意图,图4为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图,如图4所示,该电子设备可以包括:处理器402以及与所述处理器通信连接的存储器401;该存储器401存储计算机程序;该处理器402执行该存储器401存储的计算机程序,使得该处理器402执行上述任一实施例所述的方法。
其中,存储器401和处理器402可以通过总线403连接。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序执行指令,计算机执行指令被处理器执行时用于实现如本申请前述任一实施例中的所述的方法。
本申请实施例还提供了一种运行指令的芯片,该芯片用于执行如本申请前述任一实施例中由电子设备所执行的前述任一实施例中所述的方法。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品,该程序产品包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时可实现如本申请前述任一实施例中由电子设备所执行的前述任一实施例中所述的方法。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案。
另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述模块成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能模块的形式实现的集成的模块,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。
应理解,上述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit,简称CPU),还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合申请所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器可能包含高速随机存取存储器(Random Access memory,简称RAM),也可能还包括非不稳定的存储器(Non-volatile Memory,简称NVM),例如至少一个磁盘存储器,还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。
总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture,简称ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component Interconnect,简称PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry Standard Architecture,简称EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
上述存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
一种示例性的存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且可向该存储介质写入信息。当然,存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits,简称ASIC)中。当然,处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于电子设备或主控设备中。
以上所述,仅为本申请实施例的具体实施方式,但本申请实施例的保护范围并不局限于此,任何在本申请实施例揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。因此,本申请实施例的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种任务卸载方法,其特征在于,用于将至少一个终端设备的任务卸载至服务器;所述方法包括:
根据各终端设备待处理的任务量,基于变量构建所述终端设备的能耗函数以及约束条件,其中,所述变量包括:终端设备执行的任务量、卸载到服务器的任务量、终端设备与服务器之间传输任务的传输时间;
根据约束条件,求解所述至少一个终端设备的能耗之和的最小值;其中,所述约束条件用于约束下述至少一项:卸载到服务器的任务量对应的时延、卸载到服务器的任务量的平均处理速率、终端设备将任务卸载到服务器对应的传输时间、服务器的任务队列长度、终端设备的任务队列长度;
根据求解得到的结果,确定所述待处理的任务中由终端设备执行的任务量、卸载到服务器的任务量,并为终端设备选择对应的子信道进行任务卸载;
基于变量构建所述终端设备的能耗函数,包括:
根据所述终端设备对应的数据传输速率、传输时间和卸载到服务器的任务量构建服务器处理任务的时延;
根据所述终端设备执行的任务量,构建该终端设备执行任务的所用功率,并根据该终端设备卸载到服务器的任务量,构建该终端设备在所述时延内的运行功率和该终端设备在传输时间内的等待功率;
利用所述终端设备的运行时间、所述传输时间、所述时延、所述等待功率、所述所用功率和所述运行功率构建所述终端设备的能耗函数;
所述约束条件具体包括下述至少一项:
所述至少一个终端设备对应的传输时间之和、单个终端设备对应的传输时间均满足对应的要求;
单个终端设备执行的任务量小于所述单个终端设备可处理的任务量;
单个终端设备在预设周期内任务队列长度与该终端设备在上一周期内任务队列长度相匹配;
接收所述至少一个终端设备卸载任务的服务器的任务队列长度与该服务器在上一周期内任务队列长度相匹配;
单个终端设备对应的卸载到服务器的任务量的平均处理速率小于或等于预设速率;
单个终端设备处理完待处理任务所用的总时间小于或等于预设时延。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述约束条件还用于约束:终端设备对应的用户优先级与用于传输任务的子通道的数量之间的关系;
相应的,为终端设备选择对应的子信道进行任务卸载,包括:
基于用户优先级的高低为终端设备选择对应的子信道进行任务卸载。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
根据所述服务器处理任务的时延和所述终端设备对应传输时间构建终端设备处理完待处理任务所用的总时间;
根据所述终端设备对应的数据传输速率、传输时间和所述终端设备处理完待处理任务所用的总时间,构建卸载到服务器的任务量的平均处理速率。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,单个终端设备在预设周期内任务队列长度与该终端设备在上一周期内任务队列长度相匹配,包括:
计算单个终端设备在预设周期内待处理的任务量与所述终端设备在该周期内执行的任务量的差值,确保所述差值和卸载到所述服务器的任务量之差小于或等于0;
相应的,接收所述至少一个终端设备卸载任务的服务器的任务队列长度与该服务器在上一周期内任务队列长度相匹配,包括:
确保所述至少一个终端设备在上一周期内卸载到所述服务器的任务量与该服务器可处理的任务量之差小于或等于0。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述约束条件还包括:
所述至少一个终端设备中,有任务卸载到服务器的终端设备的数量小于或等于可分配给所述至少一个终端设备的子信道的个数。
8.一种任务卸载装置,其特征在于,所述装置包括:
构建模块,用于根据各终端设备待处理的任务量,基于变量构建所述终端设备的能耗函数以及约束条件,其中,所述变量包括:终端设备执行的任务量、卸载到服务器的任务量、终端设备与服务器之间传输任务的传输时间;
求解模块,用于根据约束条件,求解至少一个终端设备的能耗之和的最小值;其中,所述约束条件用于约束下述至少一项:卸载到服务器的任务量对应的时延、卸载到服务器的任务量的平均处理速率、终端设备将任务卸载到服务器对应的传输时间、服务器的任务队列长度、终端设备的任务队列长度;
确定模块,用于根据求解得到的结果,确定所述待处理的任务中由终端设备执行的任务量、卸载到服务器的任务量,并为终端设备选择对应的子信道进行任务卸载;
所述构建模块,具体用于:
根据所述终端设备对应的数据传输速率、传输时间和卸载到服务器的任务量构建服务器处理任务的时延;
根据所述终端设备执行的任务量,构建该终端设备执行任务的所用功率,并根据该终端设备卸载到服务器的任务量,构建该终端设备在所述时延内的运行功率和该终端设备在传输时间内的等待功率;
利用所述终端设备的运行时间、所述传输时间、所述时延、所述等待功率、所述所用功率和所述运行功率构建所述终端设备的能耗函数;
所述约束条件具体包括下述至少一项:
所述至少一个终端设备对应的传输时间之和、单个终端设备对应的传输时间均满足对应的要求;
单个终端设备执行的任务量小于所述单个终端设备可处理的任务量;
单个终端设备在预设周期内任务队列长度与该终端设备在上一周期内任务队列长度相匹配;
接收所述至少一个终端设备卸载任务的服务器的任务队列长度与该服务器在上一周期内任务队列长度相匹配;
单个终端设备对应的卸载到服务器的任务量的平均处理速率小于或等于预设速率;
单个终端设备处理完待处理任务所用的总时间小于或等于预设时延。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器,存储器以及计算机程序;其中,所述计算机程序被存储在所述存储器中,并且被配置为由所述处理器执行,所述计算机程序包括用于执行如权利要求1-7任一项所述的任务卸载方法的指令。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1-7任一项所述的任务卸载方法。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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