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龍圖騰網(wǎng)恭喜云南大學(xué)申請(qǐng)的專利云邊協(xié)同計(jì)算中的卸載決策與資源配置聯(lián)合優(yōu)化的博弈方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN115696452B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-23發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202211294607.6，技術(shù)領(lǐng)域涉及：H04W28/08；該發(fā)明授權(quán)云邊協(xié)同計(jì)算中的卸載決策與資源配置聯(lián)合優(yōu)化的博弈方法是由何臻力;郭盈;馬冶達(dá);徐子坤;于雪杰設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-10-21向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本云邊協(xié)同計(jì)算中的卸載決策與資源配置聯(lián)合優(yōu)化的博弈方法在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明公開(kāi)了云邊協(xié)同計(jì)算中的卸載決策與資源配置聯(lián)合優(yōu)化的博弈方法，步驟為：構(gòu)建云邊協(xié)同計(jì)算環(huán)境模型；定義云邊協(xié)同計(jì)算平臺(tái)的性能模型；以任務(wù)卸載比例和邊緣服務(wù)器最大配置資源為約束條件，用戶設(shè)備和邊緣服務(wù)器的響應(yīng)時(shí)間為優(yōu)化目標(biāo)，建立多約束優(yōu)化問(wèn)題；根據(jù)拉格朗日乘子法、KKT條件和數(shù)值法求解優(yōu)化問(wèn)題，尋找用戶設(shè)備的最優(yōu)計(jì)算卸載策略、邊緣服務(wù)器最優(yōu)計(jì)算資源配置以及最優(yōu)計(jì)算卸載策略；采用博弈理論方法解決計(jì)算卸載和資源配置的聯(lián)合優(yōu)化問(wèn)題，以穩(wěn)定一個(gè)激烈競(jìng)爭(zhēng)的云邊協(xié)同計(jì)算環(huán)境，最終達(dá)到納什均衡狀態(tài)；可以提高云邊協(xié)同計(jì)算系統(tǒng)的整體性能，同時(shí)優(yōu)化用戶設(shè)備和邊緣服務(wù)器的任務(wù)平均響應(yīng)時(shí)間。

本發(fā)明授權(quán)云邊協(xié)同計(jì)算中的卸載決策與資源配置聯(lián)合優(yōu)化的博弈方法在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.云邊協(xié)同計(jì)算中的卸載決策與資源配置聯(lián)合優(yōu)化的博弈方法，其特征在于，包括以下步驟：S1，構(gòu)建云邊協(xié)同計(jì)算環(huán)境模型；S2，定義云邊協(xié)同計(jì)算平臺(tái)的性能模型；S3，以任務(wù)卸載比例和邊緣服務(wù)器最大配置資源為約束條件，用戶設(shè)備和邊緣服務(wù)器的響應(yīng)時(shí)間為優(yōu)化目標(biāo)，建立多約束優(yōu)化問(wèn)題；S4，根據(jù)拉格朗日乘子法、KKT條件和數(shù)值法求解優(yōu)化問(wèn)題，尋找用戶設(shè)備的最優(yōu)計(jì)算卸載策略、邊緣服務(wù)器最優(yōu)計(jì)算資源配置以及最優(yōu)計(jì)算卸載策略；所述S4中，包括以下步驟：S41，求解用戶設(shè)備的最優(yōu)響應(yīng)；S42，求解邊緣服務(wù)器的最優(yōu)響應(yīng)；S43，求解總納什均衡；所述步驟S41包括：首先，根據(jù)拉格朗日乘子法，將約束條件λi,0+λi,1+λi,2+...+λi,j＝1重構(gòu)為函數(shù)Fλi,0,λi,1,...,λi,j＝λi,0+λi,1+...+λi,j-1，然后結(jié)合目標(biāo)函數(shù)和約束函數(shù)構(gòu)造如下拉格朗日函數(shù)： 其中，為拉格朗日乘數(shù)，化簡(jiǎn)之后，得到： 當(dāng)給定一個(gè)時(shí)，是λi,j的遞增函數(shù)，所以基于經(jīng)典二分法在給定的搜索區(qū)間中找到一個(gè)λi,j，使得具體流程為算法1，算法1包括以下步驟：S1.1，接收相關(guān)參數(shù)，包括提供的S1.2，初始化λi,j的搜索區(qū)間；S1.3，使用二分法在搜索區(qū)間λi,j∈[0,1]中搜索找到一個(gè)λi,j，使得S1.4，根據(jù)以上二分法找到一個(gè)合適的λi,j，最終輸出該λi,j；λi,j是的增函數(shù)，所以λi,0+λi,1+λi,2+...+λi,j是的增函數(shù)；所以基于經(jīng)典二分法找到一個(gè)合適的和一組λi,0,λi,1,λi,2,...,λi,j，使得約束條件成立，具體流程為算法2，算法2包括以下步驟：S2.1，接收第i個(gè)UE的相關(guān)參數(shù)；S2.2，初始化的搜索區(qū)間；S2.3，判斷搜索區(qū)間是否大于ε；當(dāng)大于時(shí)，令等于搜索區(qū)間的中值，然后在當(dāng)前的值下，調(diào)用算法1遍歷k+1個(gè)服務(wù)器的節(jié)點(diǎn)，獲得λi,0,λi,1,λi,2,...,λi,j；然后再判斷是否小于1，如果是則調(diào)整搜索區(qū)域?yàn)橛野氩糠郑缓蠓祷氐絊2.3的起始繼續(xù)進(jìn)行，如果否則調(diào)整搜索區(qū)域?yàn)樽蟀氩糠郑缓蠓祷氐絊2.3的起始繼續(xù)進(jìn)行；S2.4，直到搜索區(qū)間小于ε時(shí)，直接輸出和λi,0,λi,1,λi,2,...,λi,j；所述的初始搜索區(qū)間為[0,ub]，ub的含義表示的搜索區(qū)間的上界，其中ub的求解如下：1如果j＝0，當(dāng)λi,0＝1時(shí)，ub取得最大值，即：2如果j≠0，當(dāng)λi,j＝1時(shí)，ub取得最大值，即： 所述S42包括：1，求解邊緣服務(wù)器的資源配置方案首先，根據(jù)KKT條件，將約束f1,j+f2,j+...+fn,j≤Fj重構(gòu)為函數(shù)gf1,j,f2,j,...,fn,j＝f1,j+f2,j+...+fn,j-Fj，然后結(jié)合目標(biāo)函數(shù)和約束函數(shù)構(gòu)造如下拉格朗日函數(shù)： 其中是拉格朗日乘子；根據(jù)上式，可以得到： 然后，根據(jù)KKT條件可以得到： 基于經(jīng)典二分法在給定的搜索區(qū)間中找到一個(gè)fi,j，使得具體流程為算法3，算法3包括以下步驟：S3.1，接收相關(guān)參數(shù)，包括提供的S3.2，初始化fi,j的搜索區(qū)間；S3.3，使用二分法在搜索區(qū)間fi,j∈[0,Fj]中搜索到一個(gè)fi,j，使得S3.4，根據(jù)以上二分法找到一個(gè)合適的fi,j，最終輸出該fi,j；目標(biāo)是尋找一個(gè)合適的使得這一組計(jì)算資源配置方案f1,j,f2,j,...,fn,j滿足約束條件f1,j+f2,j+...+fn,j≤Fj；采用經(jīng)典二分法，找到一個(gè)合適的和一組f1,j,f2,j,...,fn,j，使得約束條件成立，具體流程為算法4，算法4包括以下步驟：S4.1，接收第j個(gè)MEC的相關(guān)參數(shù)；S4.2，初始化的搜索區(qū)間；S4.3，判斷搜索區(qū)間[0,ub']范圍是否大于ε，ub'表示的搜索區(qū)間的上界；當(dāng)大于ε時(shí)，令等于搜索區(qū)間的中值，在當(dāng)前值下，調(diào)用算法3遍歷n個(gè)用戶節(jié)點(diǎn)，獲得f1,j,f2,j,...,fn,j；然后判斷是否小于Fj，如果是，則調(diào)整搜索區(qū)間為左半部分，然后返回到S4.3的起始繼續(xù)進(jìn)行，如果否，則調(diào)整搜索區(qū)間為右半部分，然后返回到S4.3的起始繼續(xù)進(jìn)行；當(dāng)小于ε時(shí)，輸出和f1,j,f2,j,...,fn,j； 的初始搜索區(qū)間為[0,ub']，ub'表示的搜索區(qū)間的上界，根據(jù)公式5，取fi,j＝1，那么 2，求解邊緣服務(wù)器的計(jì)算卸載策略基于二分方法的算法5，在給定的搜索區(qū)間中找到使最終求到一組計(jì)算卸載策略算法5包括以下步驟：S5.1，接收第j個(gè)MEC的相關(guān)參數(shù)；S5.2，遍歷所有的用戶節(jié)點(diǎn)，初始化的搜索區(qū)間；S5.3，判斷搜索區(qū)間范圍是否大于ε；當(dāng)大于時(shí)，則令等于搜索區(qū)間中值，然后計(jì)算是否小于0，如果是，則調(diào)整搜索區(qū)間為右半部分，然后返回到S5.3的起始繼續(xù)進(jìn)行；如果否，則調(diào)整搜索區(qū)間為左半部分，然后返回到S5.3的起始繼續(xù)進(jìn)行；當(dāng)小于時(shí)，輸出3，求解邊緣服務(wù)器的計(jì)算卸載與資源配置聯(lián)合策略首先初始化子博弈的動(dòng)作組合z＝z1,z2,…,zk，其中然后，每個(gè)MEC通過(guò)使用算法3-算法5來(lái)找到自己對(duì)當(dāng)前情況的最佳響應(yīng)，當(dāng)連續(xù)兩輪的動(dòng)作組合足夠接近時(shí)，即該算法終止，最終的收斂動(dòng)作組合z*＝z1*,z2*,…,zk*作為納什均衡返回；z'為新一輪的動(dòng)作組合，fi,j'、'表示新一輪z狀態(tài)下邊緣服務(wù)器的計(jì)算資源和卸載比例的取值；所述步驟S43包括：首先初始化總博弈的動(dòng)作組合x(chóng)＝λ1,λ2,…,λn,z1,z2,…,zk，其中x包含所有用戶的計(jì)算卸載策略和所有服務(wù)器的資源分配和計(jì)算卸載策略；然后，每一輪中，每個(gè)UE找到自己對(duì)當(dāng)前情況的最佳響應(yīng)；每個(gè)MEC找到自己對(duì)當(dāng)前情況的最佳響應(yīng)，當(dāng)連續(xù)兩輪的動(dòng)作組合足夠接近時(shí)，即 該算法終止，最終的收斂動(dòng)作組合x(chóng)*＝λ1*,λ2*,…,λn*,z1*,z2*,…,zk*作為納什均衡返回。

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