恭喜內蒙古電力(集團)有限責任公司薛家灣供電分公司溫志毅獲國家專利權
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龍圖騰網恭喜內蒙古電力(集團)有限責任公司薛家灣供電分公司申請的專利一種面向電力多層邊緣計算網絡的用戶關聯與資源分配方法與裝置獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN119233319B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-16發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202411409861.5,技術領域涉及:H04W28/08;該發明授權一種面向電力多層邊緣計算網絡的用戶關聯與資源分配方法與裝置是由溫志毅;劉瓊;魏建威;肖永清;蘇琳;孫凌濤;王世杰;陳超;喬美林;周永峰設計研發完成,并于2024-10-10向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種面向電力多層邊緣計算網絡的用戶關聯與資源分配方法與裝置在說明書摘要公布了:本發明公開了一種面向電力多層邊緣計算網絡的用戶關聯與資源分配方法和裝置,包括以下步驟:分析對多層邊緣計算網絡的通信性能;基于分析的通信性能構建邊緣計算任務中4個時延,包括本地計算時延、卸載部分數據的上傳時延、邊緣服務器的處理時延、以及邊緣處理器處理結果的回傳時延;基于邊緣計算任務中4個時延構建最小化所有電力終端任務計算的平均時延的優化問題,進行優化問題的求解,得到用戶關聯與資源分配的結果。來合理規劃電力終端和邊緣服務器的連接關系、算力功率和頻譜的分配,以實現邊緣計算的最小時延。
本發明授權一種面向電力多層邊緣計算網絡的用戶關聯與資源分配方法與裝置在權利要求書中公布了:1.一種面向電力多層邊緣計算網絡的用戶關聯與資源分配方法,其特征在于,所述方法應用于由電力終端、配有邊緣服務器的小基站或宏基站組成的電力多層邊緣計算網絡,包括以下步驟:分析對電力多層邊緣計算網絡的通信性能,包括:電力終端k選擇基站s進行連接,使用變量ak,s來表示連接情況,每個終端只能選擇一個基站進行連接,但是一個基站能夠與多個終端進行連接,則有: 每個小基站與宏基站各分配帶寬為B的正交信道,在每個小基站范圍內,連接的電力終端復用上行信道以及下行信道,定義為基站s分配給終端k上行信道的頻譜比例,則終端k的上行速率表示為: 其中,pk表示終端k的發射功率,hk,s表示終端k和基站s之間的信道功率增益,N0表示噪聲的功率譜密度,基站s分配給所有關聯終端的頻譜之和不能超過實際資源的限制 定義為基站s分配給電力終端k下行信道的頻譜比例,終端k獲得的下行速率表示為: 其中,pk,s為基站s分配給電力終端k的功率,由于基站功率的受限和下行信道的頻譜資源有限,所有基站功率之和以及下行信道的頻率資源之和也不能超過實際中基站的總能量Ps和頻譜總資源 基于分析的通信性能構建邊緣計算任務中4個時延,包括本地計算時延、卸載部分數據的上傳時延、邊緣服務器的處理時延、以及邊緣服務器處理結果的回傳時延,包括:電力終端k有dk比特的計算任務,該計算任務按照比例ρk被拆分,0≤ρk≤1,終端本地的計算任務數據量為ρkdk,剩下數據量在基站的邊緣服務器處理,處理完的數據量大小由任務決定,假設處理完的數據量大小與原有計算任務的數據量成比例關系ξkdk;本地計算時延是指本地留存的計算任務在終端計算所花費的時間: 其中,fk表示終端k的剩余算力資源,表示處理計算任務1個bit需要的算力;卸載部分數據的上傳時延是指終端將數據上傳基站時數據從終端到基站所消耗的時間: 邊緣服務器的處理時延是指卸載任務到達基站之后,基站依靠分配給終端的算力資源對任務進行處理所需要的時間: 邊緣服務器的處理結果的回傳時延是指邊緣服務器計算完成后將任務結果數據回傳給終端的時間: 其中,fk,s表示基站s分配給終端k的算力;基于邊緣計算任務中4個時延構建最小化所有電力終端任務計算的平均時延的優化問題,表示為: 其中,K為終端數量;通過優化用戶關聯、頻譜分配、算力分配以及任務卸載策略,來最小化所有終端任務計算的平均時延,實現優化問題的求解,得到用戶關聯與資源分配的結果,包括:步驟1:初始化優化問題中的所有變量,隨機分配所有計算資源;步驟2:優化用戶關聯問題,固定其他變量不動,優化連接情況變量ak,s,即選擇關聯卸載后的計算以及回傳時延代價最小的基站實現用戶關聯;步驟3:優化卸載決策問題,固定其他變量不動,優化計算任務卸載比例ρk,問題存在閉式解,最優的ρk滿足使得電力終端本地計算時延和邊緣服務器的總體處理時延保持一致,即: 步驟4:分別優化與資源分配有關的變量pk,s、fk,s,包括:采用內點法分別求得最優的變量pk,s;對于變量fk,s,存在閉式解,這個閉式解使得基站對于和它關聯的所有用戶在邊緣卸載任務計算時延上保持一致,對于基站m,假設有l個終端與其關聯,記為j1,j2,……,jl,那么基站m的算力分配滿足: 步驟5,重復步驟2到步驟4直到給定循環步數I。
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