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一种移动终端自适应业务卸载方法、系统、终端及基站

文献发布时间:2024-04-18 20:02:40


一种移动终端自适应业务卸载方法、系统、终端及基站

技术领域

本申请涉及移动通信技术领域,特别涉及一种移动终端自适应业务卸载方法、系统、终端及基站。

背景技术

随着5G的商业化和6G技术的发展,移动用户数量呈现上升趋势。一些新型的应用场景比如VR、AR、触感通信越来越火,而这些应用都有大量的计算需求,有大量的原始数据,处理后的数据也需要回传到用户,当时间超过用户的忍受范围时,将会极大影响用户的应用体验,这给稀缺的无线资源带来了挑战。

现有技术中,基于移动边缘计算技术的移动终端业务卸载,能够在一定程度上缓解移动终端的计算需求,但是当有大量用户连接的时候,这种卸载方式仍然会面临大量的计算压力,由于资源竞争,卸载时延和计算时间将会变得难以忍受,非常影响用户体验,因此,如何高效进行业务卸载是一个亟待解决的问题。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本申请提出一种移动终端自适应业务卸载方法,能够高效的进行移动终端的业务卸载。

本申请还提出一种具有上述移动终端自适应业务卸载方法的系统。

本申请还提出一种具有上述移动终端自适应业务卸载方法的终端。

本申请还提出一种具有上述移动终端自适应业务卸载方法的基站。

根据本申请的第一方面实施例的移动终端自适应业务卸载方法,应用于所述移动终端侧,所述方法包括:

确定所述移动终端自身的资源状态,所述资源状态包括:通信资源、计算资源和能量资源;

根据所述移动终端自身的资源状态、业务需求和无线环境确定业务卸载策略,所述业务卸载策略包括:本地卸载、D2D协同卸载和网络协同卸载;

若确定所述业务卸载策略为所述D2D协同卸载,则基于无线资源机制,确定所述D2D协同卸载中的协同邻居节点和第一业务分解比例;

其中,所述无线资源机制根据所述D2D协同卸载所需的无线资源小于第一预设值确定。

根据本申请的一些实施例,还包括:

若确定所述业务卸载策略为所述网络协同卸载,则发送第二协同卸载请求并接收第二协同卸载响应消息,所述第二协同卸载响应消息包括协作列表和任务列表;

根据所述协作列表和所述任务列表发送任务数据至对应的协同网络节点;

其中,所述协作列表和所述任务列表通过计算所述网络协同卸载所需要的卸载效益大于第二预设值确定。

根据本申请的一些实施例,所述所述无线资源机制根据所述D2D协同卸载所需的无线资源小于第一预设值确定,包括:

通过对第一算式进行优化确定所述无线资源机制;

所述第一算式表示为:

τ

τ

ε

ε

其中,

根据本申请的一些实施例,所述根据所述移动终端自身的资源状态、业务需求和无线环境确定业务卸载策略,包括:

确定所述移动终端的邻居列表,所述邻居列表用于记录所述移动终端的邻居节点的资源状态信息和信道质量信息;

根据所述业务需求,确定业务所需的资源;

若所述移动终端自身的资源状态满足所述业务所需的资源,则确定所述业务卸载策略为所述本地卸载;

若所述移动终端自身的资源状态无法满足所述业务所需的资源,并且存在至少一个所述邻居节点能够协同满足所述业务所需的资源,则确定所述业务卸载策略为所述D2D协同卸载或所述网络协同卸载。

根据本申请的一些实施例,所述确定所述业务卸载策略为所述D2D协同卸载或所述网络协同卸载,包括:

若所述移动终端与至少一个所述邻居节点存在专用的D2D资源池,则确定所述业务卸载策略为所述D2D协同卸载;

若所述移动终端与所述邻居节点之间不存在专用的D2D资源池,则确定所述业务卸载策略为所述网络协同卸载。

根据本申请的第二方面实施例的一种移动终端自适应业务卸载方法,应用于基站侧,所述方法包括:

接收协同卸载请求,所述协同卸载请求包括移动终端的资源状态、业务需求和邻居列表;

根据所述协同卸载请求和网络资源确定协作列表和任务列表,所述任务列表包括第二业务分解比例、所述协作列表包括协同网络节点、功率资源和时频资源。

根据本申请的一些实施例,所述根据所述协同卸载请求和网络资源确定协作列表和任务列表,包括:

通过计算网络协同卸载需要的卸载效益大于第二预设值确定所述第二业务分解比例、所述协同网络节点、所述功率资源和所述时频资源;

所述卸载效益U

其中,β

业务的总时延通过第一时延、第二时延和第三时延中的最大值确定,其中第一时延为D2D传输时延与D2D计算时延的和,第二时延为边缘服务器传输时延与边缘服务器计算时延的和,第三时延为移动终端计算时延;

业务的总能耗通过移动终端处理业务的能耗、邻居节点的能耗和边缘服务器传输业务的能耗之和确定;

其中,所述邻居节点的能耗包括邻居节点处理业务的能耗和D2D传输能耗;

所述协同网络节点包括邻居节点和协同基站中的一个或多个。

根据本申请的第三方面实施例的一种移动终端自适应业务卸载系统,包括:

移动终端和基站;

所述移动终端用于确定自身的邻居列表和资源状态,根据所述资源状态、业务需求和无线环境确定业务卸载策略;

若确定的所述业务卸载策略为D2D协同卸载,则所述移动终端发送第一协同卸载请求至所述邻居列表中满足协同卸载需求的邻居节点,并接收第一协同卸载响应消息,所述第一协同卸载请求包括任务数据和结果需求,所述第一协同卸载响应消息包括确认信息和使用资源信息;

若确定的所述业务卸载策略为网络协同卸载,则所述移动终端发送第二协同卸载请求至所述基站,所述基站用于根据所述第二协同卸载请求和网络资源确定任务列表和协作列表,并返回第二协同卸载响应消息,所述终端根据所述任务列表和所述协作列表中确定的协同网络节点发送第三协同卸载请求,并接收所述协同网络节点返回的任务数据,对所述任务数据进行融合。

根据本申请的第四方面实施例的一种移动终端,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面实施例的方法的步骤。

根据本申请的第五方面实施例的一种通信基站,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第二方面实施例的方法的步骤。

根据本申请的第六方面实施例的一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,上述计算机程序被一个或多个处理器执行时能够实现如上述第一方面实施例或第二方面实施例的方法的步骤。

根据本申请的第七方面实施例的一种计算机程序产品,上述计算机程序产品包括计算机程序,上述计算机程序被一个或多个处理器执行时能够实现如上述第一方面实施例或第二方面实施例的方法的步骤。

根据本申请实施例的一种移动终端自适应业务卸载方法,至少具有如下有益效果:为了解决现有的移动终端卸载业务效率较低的问题,本申请对移动终端业务卸载方法做出以下优化:通过确定移动终端自身的资源状态,结合业务需求和无线环境确定业务卸载策略,包括:本地卸载、D2D协同卸载和网络协同卸载,通过三种业务卸载方式在一定程度上提高了移动终端的业务卸载效率;具体的,当确定的业务卸载策略为D2D协同卸载时,则基于无线资源机制,确定D2D协同卸载中的协同邻居节点和第一业务分解比例;其中,无线资源机制根据所述D2D协同卸载所需的无线资源小于第一预设值确定。通过对D2D卸载的无线资源机制进行优化,将进一步提高移动终端的业务卸载效率,提升移动终端的业务体验。

可以理解的是,上述第二方面至第七方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述,在此不再赘述。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1为本申请实施例的移动终端侧的方法流程示意图;

图2为本申请实施例的业务卸载策略流程示意图;

图3为本申请实施例的基站侧的方法流程示意图;

图4为本申请实施例的系统的数据交互示意图;

图5为本申请实施例的移动终端侧的装置结构示意图;

图6为本申请实施例的基站侧的装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。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实施例相一致的所有实施方式,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。

可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种概念,但除非特别说明,这些概念不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个概念与另一个概念区分。例如,在不脱离本申请实施例范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,如在此所使用的词语“若”、“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

本申请所使用的术语“至少一个”、“多个”、“每个”、“任一”等,至少一个包括一个、两个或两个以上,多个包括两个或两个以上,每个是指对应的多个中的每一个,任一是指多个中的任意一个。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的,不是旨在限制本申请。

随着5G的商业化和6G技术的发展,移动用户数量呈现上升趋势。一些新型的应用场景比如VR、AR、触感通信等越来越火,而这些应用都伴随着大量的计算需求和大量的原始数据,同时,通过服务器处理后的数据也需要回传到用户,当等待时间超过用户的忍受范围时,将会极大影响用户的应用体验,这给稀缺的无线资源带来了严峻的挑战。

为了保持良好的用户体验,计算业务卸载很有必要,对于有沉重计算任务但是没有充足计算能力的用户来说,他们需要将任务卸载到遥远的云端,这种方式有可能因为距离而遭受到长时间延迟。欧洲电信标准化协会ETSI提出的移动边缘计算MEC在计算卸载中扮演了重要作用,为网络边缘侧用户提供了高速计算能力,通过MEC计算卸载,由于边缘服务器和用户更近,能给用户更高的数据体验,降低数据延迟。尽管MEC有很多优点,当有大量用户连接的时候,MEC仍然面临大量的计算压力,因为资源竞争,用户体验也会变得很差,为了减轻边缘云计算压力和满足更低时延的要求,更加有效的卸载机制变得迫在眉睫。

由于移动终端的多样性、业务的多样性和网络环境的多变性,单一的卸载方法并不能保障用户体检。如何高效进行业务卸载是一个亟待解决的问题。

有鉴于此,本申请提出了一种移动终端自适应业务卸载方法、系统、终端及基站,通过确定移动终端自身的资源状态,结合业务需求和无线环境确定业务卸载策略,包括:本地卸载、D2D协同卸载和网络协同卸载,通过三种业务卸载方式在一定程度上提高了移动终端的业务卸载效率。本申请中涉及到的D2D通信是一种无须中心基础设施的本地直连通信技术,由于能够在临近用户实现数据传输,因此,可以作为任务卸载的一种辅助方式,D2D通信是当前6G甚至未来移动通信的研究趋势。

请参照图1,图1为本申请实施例提供的移动终端侧的方法流程示意图,应用于移动终端侧,本申请的实施例的方法包括:

确定移动终端自身的资源状态,资源状态包括:通信资源、计算资源和能量资源;

根据移动终端自身的资源状态、业务需求和无线环境确定业务卸载策略,业务卸载策略包括:本地卸载、D2D协同卸载和网络协同卸载;

若确定业务卸载策略为D2D协同卸载,则基于无线资源机制,确定D2D协同卸载中的协同邻居节点和第一业务分解比例;

其中,无线资源机制根据D2D协同卸载所需的无线资源小于第一预设值确定。

具体的,移动终端的资源通常包括通信资源、计算资源和能量资源,移动终端的资源状态由其硬件能力和使用情况决定。

移动终端通过对调制解调器、射频、天线设备进行虚拟化,确定通信资源池,其中,通信资源池包括移动终端支持的频点、通信制式及对应的可用的时域、频域、码域和空域资源。

移动终端对应用处理器,协处理器如图形处理单元(Graphics Processing Unit,GPU)、神经网络处理单元(Neural network Processing Unit,NPU)进行虚拟化,确定计算资源池,其中,计算资源池包括FLOPS(Floating-point operations per second)资源、OPS(operations per second)资源、IPS(Instructions executed Per Second)资源。

移动终端基于电池状态,确定能量资源,即可用能量。

移动终端确定自身的通信资源池、计算资源池及能量资源,根据确定的资源状态和目前的业务处理需求及所处的无线网络环境,确定本次的业务卸载策略。其中,业务卸载策略包括本地卸载、D2D协同卸载和网络协同卸载三种方式。

若当前的资源条件符合D2D协同卸载时,则确定业务卸载策略为D2D协同卸载,同时,基于无线资源机制,确定D2D协同卸载中的协同邻居节点和第一业务分解比例,应理解,在D2D协同卸载中,符合协同卸载条件的D2D邻居节点可以包括1个或者多个,而关于D2D协同卸载中的协同邻居节点和第一业务分解比例可以根据D2D协同卸载所需的无线资源小于第一预设值确定,应理解,第一预设值可以根据当前D2D协同卸载策略中的具体情况进行灵活设置,示例性的,第一预设值可以通过以最小化D2D协同卸载中的无线资源需求为目标进行优化计算获得,可理解的,第一预设值是能够使D2D协同卸载中使用的无线资源最少的数据。应理解,第一预设值可以为一个数据也可以是一组数据,也可以是一组数据的某种状态,其可以根据具体的业务需要的不同进行设置。

在本申请的一些实施例中,还包括:

若确定业务卸载策略为网络协同卸载,则发送第二协同卸载请求并接收第二协同卸载响应消息,第二协同卸载响应消息包括协作列表和任务列表;

根据协作列表和任务列表发送任务数据至对应的协同网络节点;

其中,协作列表和任务列表通过计算网络协同卸载所需要的卸载效益大于第二预设值确定。

具体的,若当前的资源条件符合网络协同卸载时,则移动终端确定业务卸载策略为网络协同卸载,此时,移动终端会发送第二协同卸载请求到基站侧,第二协同卸载请求通常携带其业务需求、资源状态和邻居列表,在一些实施例当中,第二协同卸载请求还携带有相邻基站的列表,其中,相邻基站列表包括了服务基站的相邻基站中,移动终端接收信号强度大于预设门限的基站。之后等待并接收基站返回的第二协同卸载响应消息,第二协同卸载响应消息中会包括基站根据移动终端的资源状态和当前的无线环境确定的协作列表和任务列表。

移动终端根据接收到的协作列表和任务列表中的信息,确定基站分配的协同网络节点和每个节点所承担的业务数据,之后按照确定的协同网络节点和基站分配的无线资源,将业务数据分别发送至与其对应的协同网络节点;应理解,网络协同卸载策略中的协同网络节点至少包括一个或多个协同终端或一个或多个基站。需要说明的是,协作列表和任务列表是通过计算网络协同卸载所需要的卸载效益大于第二预设值进行确定;应理解,第二预设值可以根据当前网络协同卸载策略中的具体情况进行灵活设置,示例性的,第二预设值可以通过以最大化网络协同卸载中的卸载效益为目标进行优化计算获得,可理解的,第二预设值是能够使网络协同卸载中需要的卸载效益最大的数据。应理解,第二预设值可以为一个数据也可以是一组数据,也可以是一组数据的某种状态,其可以根据具体的业务需要的不同进行设置。

在本申请的一些实施例中,无线资源机制根据D2D协同卸载所需的无线资源小于第一预设值确定,其可以通过对第一算式进行优化确定无线资源机制;

具体的,通过D2D协同卸载,对于卸载到D2D邻居节点的业务,移动终端需要选择合适的邻居节点,协同完成业务,示例性的,以最小化无线资源需求为目标,邻居节点选择和业务分解比例由第一算式确定:

第一算式表示为:

τ

τ

ε

ε

其中,

对第一算式的优化可以通过现有技术中的优化方式进行优化,示例性的,可以通过梯度下降法、内点法等方式,对第一算式进行求解优化,最终获得D2D协同卸载中最优的业务分解比例和最优的协作的邻居节点。

在本申请的一些实施例中,根据移动终端自身的资源状态、业务需求和无线环境确定业务卸载策略,包括:

确定移动终端的邻居列表,邻居列表用于记录移动终端的邻居节点的资源状态信息和信道质量信息;

根据业务需求,确定业务所需的资源;

若移动终端自身的资源状态满足业务所需的资源,则确定业务卸载策略为本地卸载;

若移动终端自身的资源状态无法满足业务所需的资源,并且存在至少一个邻居节点能够协同满足业务所需的资源,则确定业务卸载策略为D2D协同卸载或网络协同卸载。

在本申请的一些实施例中,确定业务卸载策略为D2D协同卸载或网络协同卸载,包括:

若移动终端与至少一个邻居节点存在专用的D2D资源池,则确定业务卸载策略为D2D协同卸载;

若移动终端与邻居节点之间不存在专用的D2D资源池,则确定业务卸载策略为网络协同卸载。

具体的,移动终端的业务卸载策略,由移动终端的业务需求、资源状态和无线环境决定。终端侧先确定邻居列表,邻居列表是通过移动终端进行邻居发现从而构建的,具体的,第一移动终端发送邻居发现请求消息,消息中携带其资源状态信息。收到该消息的用户,更新其邻居列表,增加或更新一条记录,记录包括邻居节点ID,资源状态和信道质量,其中,资源状态信息包括可用通信资源、可用计算资源及可用能量等,信道质量包括路损等信息,收到该消息的用户发送邻居发现响应消息,消息中携带其资源状态信息。收到响应消息的第一移动终端同样更新其邻居列表,增加一条记录,记录包括邻居节点ID,资源状态和信道质量。

移动终端基于邻居列表,确定业务卸载策略,具体的,移动终端首先根据业务类型,确定所需的通信资源、计算资源和能量资源,之后根据业务所需的这些资源和移动终端自身的资源状态,确定卸载策略。当终端资源满足业务所需资源需求时,则业务在本地进行,在本地进行的业务,无需协同节点,资源由移动终端自己确定。当移动终端资源不满足业务所需资源需求,并且邻居节点能协作满足时,则,如果移动终端与邻居节点之间存在专用D2D资源池,则业务卸载到邻居节点,采用D2D协同卸载进行业务的卸载;如果移动终端与邻居节点之间没有专用D2D资源池,则卸载策略由网络决定,采用网络协同卸载进行业务的卸载。

请参照图2,图2为本申请实施例的业务卸载策略流程示意图,图2中,移动终端首先确定邻居列表,之后确定业务所需的资源,判断移动终端的资源状态是否满足业务所需的资源,如果满足,则采用本地卸载策略进行业务的卸载,如果不满足,但是有邻居节点能够协同满足业务所需的资源且具有专用D2D资源池,那么选择D2D协同卸载策略进行业务的卸载,如果没有专用D2D资源池时,则采用本申请实施例中的网络协同卸载方式进行卸载。

在本申请一些实施例中,还包括,如果不存在邻居节点能够协同满足业务所需的资源,则采用现有技术中的将任务卸载到云端或者采用MEC进行卸载计算。

请参照图3,图3为本申请实施例的基站侧的方法流程示意图,该方法应用于基站侧,包括:

接收协同卸载请求,协同卸载请求包括移动终端的资源状态、业务需求和邻居列表;

根据协同卸载请求和网络资源确定协作列表和任务列表,任务列表包括第二业务分解比例、协作列表包括协同网络节点、功率资源和时频资源。

具体的,基站接收移动终端发送的协同卸载请求,协同卸载请求携带移动终端的业务需求、资源状态和邻居列表。在一些实施例之中,协同卸载请求还可以携带相邻的基站的列表,其中,相邻基站列表包括了服务基站的相邻基站中,移动终端接收信号强度大于预设门限的基站。基站根据协同卸载请求和网络资源确定协作列表和任务列表,任务列表包括第二业务分解比例、协作列表包括协同网络节点、功率资源和时频资源。

在本申请一些实施例中,根据协同卸载请求和网络资源确定协作列表和任务列表,包括:

通过计算网络协同卸载需要的卸载效益大于第二预设值确定第二业务分解比例、协同网络节点、功率资源和时频资源;

卸载效益U

其中,β

业务的总时延通过第一时延、第二时延和第三时延中的最大值确定,其中第一时延为D2D传输时延与D2D计算时延的和,第二时延为边缘服务器传输时延与边缘服务器计算时延的和,第三时延为移动终端计算时延;

业务的总能耗通过移动终端处理业务的能耗、邻居节点的能耗和边缘服务器传输业务的能耗之和确定;

其中,邻居节点的能耗包括邻居节点处理业务的能耗和D2D传输能耗;

协同网络节点包括邻居节点和协同基站中的一个或多个。

需要说明的是,第二业务分解比例、协同网络节点、功率资源和时频资源是通过计算网络协同卸载所需要的卸载效益大于第二预设值进行确定;应理解,第二预设值可以根据当前网络协同卸载策略中的具体情况进行灵活设置,示例性的,第二预设值可以通过以最大化网络协同卸载中的卸载效益为目标进行优化计算获得,可理解的,第二预设值是能够使网络协同卸载中需要的卸载效益最大的数据。应理解,第二预设值可以为一个数据也可以是一组数据,也可以是一组数据的某种状态,其可以根据具体的业务需要的不同进行设置。

本发明一些实施例中,基站基于卸载效益确定卸载参数。

具体的,以最大化卸载效益为目标,业务卸载比例、参与协同节点及资源由下式确定:

τ

τ

ε

ε

其中,r

β

业务的总时延

业务的总能耗

其中,本地计算时延

C

本地的能耗可以表示为:

其中,

其中,D2D的传输时延可以表示为:

其中,

其中,B

D2D的计算延迟可以表示为:

f

D2D的能耗可以表示为:

当任务卸载到边缘服务器时,传输的延迟为:

/>

其中,

其中,B

基站MEC的计算延迟可以表示为:

f

MEC卸载终端的能耗(只考虑任务传输的能耗)可以表示为:

需要说明的是,以上算式中的符号的意义在全文保持统一,例如,上述算式中已经出现的符号,并对该符号进行了解释,则后续算式中出现该符号可以参考上述算式的解释。

对上述算式的优化可以通过现有技术中的优化方式进行优化,示例性的,可以通过启发式算法等传统优化方式进行求解优化,最终获得网络协同卸载中最优的卸载参数;本申请对具体的优化方式不做限制。

本发明一些实施例中,还包括一种移动终端自适应业务卸载系统,包括:

移动终端和基站;

移动终端用于确定自身的邻居列表和资源状态,根据资源状态、业务需求和无线环境确定业务卸载策略;

若确定的业务卸载策略为D2D协同卸载,则移动终端发送第一协同卸载请求至邻居列表中满足协同卸载需求的邻居节点,并接收第一协同卸载响应消息,第一协同卸载请求包括任务数据和结果需求,第一协同卸载响应消息包括确认信息和使用资源信息;

若确定的业务卸载策略为网络协同卸载,则移动终端发送第二协同卸载请求至基站,基站用于根据第二协同卸载请求和网络资源确定任务列表和协作列表,并返回第二协同卸载响应消息,终端根据任务列表和协作列表中确定的协同网络节点发送第三协同卸载请求,并接收协同网络节点返回的任务数据,对任务数据进行融合。

请参考图4,图4为本申请实施例的系统的数据交互示意图,如图4,移动终端自适应业务卸载系统包括终端(移动终端)、协同终端(协同邻居节点)、协同基站1(基站1)和协同基站2(基站2)等,应理解,移动终端自适应业务卸载系统可以包括多个协同终端(图4中仅示出一个)和多个协同基站(图4中仅示出两个),对于多个协同终端及协同基站,其业务分解方式和无线资源分配方式与上述实施例所述的方式一致。

移动终端进行邻居发现,中间携带资源状态信息,根据资源状态信息,终端侧计算卸载策略,图4中用虚线圆角矩形框框起来的两部分分别代表D2D协同卸载策略和网络协同卸载策略,实线圆角矩形框框起来的分别代表确定计算卸载策略、确定参与协同的节点及资源和数据融合处理,箭头代表消息的传输方向;当确定协同卸载策略为D2D协同卸载时(上面的虚线圆角矩形框),终端侧向协同终端发送协同卸载请求,携带任务数据和结果需求,协同终端返回协同卸载响应至终端侧,携带确认信息和使用资源信息,之后将卸载结果返回至终端侧;当确定协同卸载策略为网络协同卸载时(下面的虚线圆角矩形框),终端侧向协同基站1发送协同卸载请求并携带任务信息,结果需求和邻居列表,协同基站1确定参与协同的节点及资源,并向对应的参与协同节点发送协同卸载通知及确认并携带资源信息,图4中,协同基站1向协同终端和协同基站2发送协同卸载通知及确认,之后,协同基站1向终端返回协同卸载响应消息并携带任务列表和协作列表,终端收到协同卸载响应消息后,向协同终端、协同基站1及协同基站2发送协同卸载请求并携带任务数据,之后,协同终端、协同基站1及协同基站2将卸载结果返回至终端,终端根据卸载结果进行数据融合处理。

具体的,移动终端首先进行邻居发现,构建邻居列表,邻居列表中包括发现的邻居节点的节点编号,资源状态信息和信道质量;资源状态信息包括可用通信资源、可用计算资源及可用能量等,信道质量包括路损等信息。

移动终端基于邻居列表,确定业务卸载策略,具体的,移动终端首先根据业务类型,确定所需的通信资源、计算资源和能量资源,之后根据业务所需的这些资源和移动终端自身的资源状态,确定卸载策略。当终端资源满足业务所需资源需求时,则业务在本地进行,在本地进行的业务,无需协同节点,资源由移动终端自己确定。当移动终端资源不满足业务所需资源需求,并且邻居节点能协作满足时,则,如果移动终端与邻居节点之间存在专用D2D资源池,则业务卸载到邻居节点,采用D2D协同卸载进行业务的卸载;如果移动终端与邻居节点之间没有专用D2D资源池,则卸载策略由网络决定,采用网络协同卸载进行业务的卸载,网络协同卸载包括D2D和MEC混合卸载。

当采用D2D协同卸载时,终端向协同邻居节点发送协同卸载请求,将任务数据和结果需求发送给协同终端,协同终端发送协同卸载响应包括确认卸载信息和资源使用信息,将卸载结果返回到终端;需要说明的是,协同终端的选择和任务数据是通过最小化无线资源需求为目标进行优化计算的,应理解,协同终端可以有一个或多个,其选择原则和任务分解比例如本申请上述实施例所述,在此不再赘述。

如果采用网络协同卸载,则终端将协同卸载请求发送至基站(协同基站1),协同卸载请求消息携带任务信息,结果需求和终端的邻居列表,在一些实施例当中,第二协同卸载请求还携带有相邻基站的列表,其中,相邻基站列表包括了服务基站的相邻基站中,移动终端接收信号强度大于预设门限的基站;基站根据网络资源确定协同的节点和资源,并返回终端协同卸载响应,指示终端业务卸载的任务列表和协作列表,任务列表包括业务分解比例(业务卸载比例),协作列表包括协同节点和资源,资源包括功率、时频资源。应理解,基站基于卸载效益确定卸载参数,以最大化卸载效益为目标,确定业务卸载比例、参与协同节点及资源,最大化卸载效益的计算方式如本申请上述实施例所述,在此不再赘述。

终端将相关数据发送到协同节点,协同节点完成计算后将结果返回到终端,终端进行数据融合处理,最终完成业务。

本申请实施例提出一种移动终端自适应业务卸载方法,其中,终端基于业务分解和资源状态确定卸载策略,基站进一步确定参与协作卸载的节点,并分配相应的无线资源和计算资源,从而提高了移动终端的业务卸载效率,提升了移动终端的业务体验。

对于上文实施例所提供的移动终端自适应业务卸载方法,本申请实施例还提供了一种移动终端,包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现如上述应用于移动终端侧的移动终端自适应业务卸载方法的步骤。示例性的,移动终端包括手机,平板电脑、智能手表、智能手环、智能眼镜、智能音箱等,本申请对第一终端的具体形式不做特殊限制。

对于上文实施例所提供的移动终端自适应业务卸载方法,本申请实施例还提供了一种通信基站,包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现如上述应用于基站侧的移动终端自适应业务卸载方法的步骤。

可以理解的是,上述方法实施例中的内容均适用于本移动终端和本基站实施例中,本移动终端和本基站实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同,并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。

如图5所示,对于上文所提供的移动终端自适应业务卸载方法,本申请实施例还提供了移动终端自适应业务卸载装置,应用于移动终端侧,用于实现上述应用于移动终端侧的方法,如图5所示,该装置用于解决目前现有的移动终端业务卸载效率较低问题,移动终端自适应业务卸载装置包括:

资源状态确定模块,用于确定移动终端自身的资源状态,资源状态包括:通信资源、计算资源和能量资源;

业务卸载策略确定模块,用于根据移动终端自身的资源状态、业务需求和无线环境确定业务卸载策略,业务卸载策略包括:本地卸载、D2D协同卸载和网络协同卸载;

D2D协同卸载数据确定模块,用于根据如果确定业务卸载策略为D2D协同卸载时,则基于无线资源机制,确定D2D协同卸载中的协同邻居节点和第一业务分解比例;其中,无线资源机制根据D2D协同卸载所需的无线资源小于第一预设值确定。

如图6所示,对于上文所提供的移动终端自适应业务卸载方法,本申请实施例还提供了移动终端自适应业务卸载装置,应用于基站侧,用于实现上述应用于基站侧的方法,如图6所示,该装置用于解决目前现有的移动终端业务卸载效率较低问题,移动终端自适应业务卸载装置包括:

协同卸载请求接收模块,用于接收协同卸载请求,协同卸载请求包括移动终端的资源状态、业务需求和邻居列表;

协作列表和任务列表确定模块,用于根据协同卸载请求和网络资源确定协作列表和任务列表,任务列表包括第二业务分解比例、协作列表包括协同网络节点、功率资源和时频资源。

可以理解的是,上述方法实施例中的内容均适用于本装置实施例中,本装置实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同,并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。

本申请实施例提供的一种移动终端自适应业务卸载方法,至少具有如下有益效果:为了解决现有的移动终端卸载业务效率较低的问题,本申请对移动终端业务卸载方法做出以下优化:通过确定移动终端自身的资源状态,结合业务需求和无线环境确定业务卸载策略,包括:本地卸载、D2D协同卸载和网络协同卸载,通过三种业务卸载方式在一定程度上提高了移动终端的业务卸载效率;具体的,当确定的业务卸载策略为D2D协同卸载时,则基于无线资源机制,确定D2D协同卸载中的协同邻居节点和第一业务分解比例;其中,无线资源机制根据D2D协同卸载所需的无线资源小于第一预设值确定。通过对D2D卸载的无线资源机制进行优化,进一步提高移动终端的业务卸载效率,通过基站进一步确定参与协作卸载的节点,并分配相应的无线资源和计算,更近一步提高移动终端的业务卸载效率,提升移动终端的业务体验。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述移动终端自适应业务卸载方法。

可以理解的是,上述方法实施例中的内容均适用于本存储介质实施例中,本存储介质实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同,并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。

存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非暂态存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中,存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。

本申请实施例描述的实施例是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案,并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定,本领域技术人员可知,随着技术的演变和新应用场景的出现,本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。

尽管本文描述了具体实施方案,但是本领域中的普通技术人员将认识到,许多其它修改或另选的实施方案同样处于本公开的范围内。例如,结合特定设备或组件描述的功能和/或处理能力中的任一项可以由任何其它设备或部件来执行。另外,虽然已根据本公开的实施方案描述了各种例示性具体实施和架构,但是本领域中的普通技术人员将认识到,对本文所述的例示性具体实施和架构的许多其它修改也处于本公开的范围内。

上文参考根据示例性实施方案所述的系统、方法、系统和/或计算机程序产品的框图和流程图描述了本公开的某些方面。应当理解,框图和流程图中的一个或多个块以及框图和流程图中的块的组合可分别通过执行计算机可执行程序指令来实现。同样,根据一些实施方案,框图和流程图中的一些块可能无需按示出的顺序执行,或者可以无需全部执行。另外,超出框图和流程图中的块所示的那些部件和/或操作以外的附加部件和/或操作可存在于某些实施方案中。

因此,框图和流程图中的块支持用于执行指定功能的装置的组合、用于执行指定功能的元件或步骤的组合以及用于执行指定功能的程序指令装置。还应当理解,框图和流程图中的每个块以及框图和流程图中的块的组合可以由执行特定功能、元件或步骤的专用硬件计算机系统或者专用硬件和计算机指令的组合来实现。

本文所述的程序模块、应用程序等可包括一个或多个软件组件,包括例如软件对象、方法、数据结构等。每个此类软件组件可包括计算机可执行指令,所述计算机可执行指令响应于执行而使本文所述的功能的至少一部分(例如,本文所述的例示性方法的一种或多种操作)被执行。

软件组件可以用各种编程语言中的任一种来编码。一种例示性编程语言可以为低级编程语言,诸如与特定硬件体系结构和/或操作系统平台相关联的汇编语言。包括汇编语言指令的软件组件可能需要在由硬件架构和/或平台执行之前由汇编程序转换为可执行的机器代码。另一种示例性编程语言可以为更高级的编程语言,其可以跨多种架构移植。包括更高级编程语言的软件组件在执行之前可能需要由解释器或编译器转换为中间表示。编程语言的其它示例包括但不限于宏语言、外壳或命令语言、作业控制语言、脚本语言、数据库查询或搜索语言、或报告编写语言。在一个或多个示例性实施方案中,包含上述编程语言示例中的一者的指令的软件组件可直接由操作系统或其它软件组件执行,而无需首先转换成另一种形式。

软件组件可存储为文件或其它数据存储构造。具有相似类型或相关功能的软件组件可一起存储在诸如特定的目录、文件夹或库中。软件组件可为静态的(例如,预设的或固定的)或动态的(例如,在执行时创建或修改的)。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明,但是本申请不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。

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