(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210383543.0 (22)申请日 2022.04.12 (71)申请人 国网福建省电力有限公司电力科 学 研究院 地址 350007 福建省福州市仓山区复园支 路48号 申请人 国网福建省电力有限公司 (72)发明人 邓超平　林少真　孙鑫　林文彬　 陈锦山　祁琦　唐志军　余斯航　 晁武杰　胡文旺　 (74)专利代理 机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 专利代理师 陈鼎桂　蔡学俊 (51)Int.Cl. H04W 24/02(2009.01)H04L 67/10(2022.01) H04L 67/1074(2022.01) H04L 41/0894(2022.01) H04L 41/14(2022.01) G06F 9/445(2018.01) (54)发明名称 基于VCG拍卖机制的5G MEC计算任务卸载方 法 (57)摘要 本发明涉及一种基于VCG拍卖机制的5G  MEC 计算任务卸载方法， 包括以下步骤： 步骤S1； 构建 多任务节点多边缘节点网络系统模型； 步骤S2: 基于任务场景， 根据多任务节 点多边缘节点网络 系统模型， 建立以自身时延最小化为目标的任务 调度问题； 步骤S3:基于VCG拍卖机制求解步骤S2 的任务调度问题， 得到最优的任务卸载方案。 本 发明有效提高任务卸载的效率和质量。 权利要求书3页 说明书9页 附图3页 CN 114727319 A 2022.07.08 CN 114727319 A 1.一种基于VCG拍卖机制的5G  MEC计算任务卸载 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤S1； 构建多任务节点多边 缘节点网络系统模型； 步骤S2:基于任务场景， 根据多任务节点多边缘节点网络系统模型， 建立以自身时延最 小化为目标的任务调度问题； 步骤S3:基于VCG拍卖机制求 解步骤S2的任务调度问题， 得到最优的任务卸载 方案。 2.根据权利要求1所述的基于VCG拍卖机制的5G  MEC计算任务卸载方法， 其特征在于， 所述多任务节点多边缘节点网络系统模 型， 包括多个随机 分布的异构计算节点ECP组成， 这 些节点计算资源和能力各异。 3.根据权利要求2所述的基于VCG拍卖机制的5G  MEC计算任务卸载方法， 其特征在于， 考虑准静态的网络场景， 即将时间划分为相同大小的时隙， 每个时隙中的网络条件和用户 分布都视为静态不变的； 在 任一特定的时隙中， 每个ECP都被进一步划分为空闲状态和忙碌 状态； 每个时隙内， 用户设备端有任务产生并需要处理； 为在时延要求内完成任务的响应和 处理， 任务在本地节点处 理或者卸载到附近计算能力更强的E CP上处理， 即任务卸载； 规定ECP最多可以计算一个任务， 若当前ECP已有任务正在执行， 其他到来的任务将会 存在等待队列； 设ECP之间占用正交的无线信道， 即不同的ECP之间不会产生干扰， ECP通过 时分多址或 频分多址的方式为用户设备端服 务 用户设备端在向同一ECP传输任务时， 会共享或竞争通信资源， 从用户设备端向ECP传 输子任务的时间表示 为： Bk是节点k占用的带宽， gk是用户设备端和节点k之间的信道增益。 w是白噪声。 这里假设 ECP拥有全部的信道状态信息； 计算时间由计算负载除以设备的计算能力来表示， 两者都用CPU转数来表示， 如下： f为节点计算速率， 即CPU的时钟频率， 设每个节点只能计算一个任务， 其余待执行任务 记录在等待队列。 4.根据权利要求3所述的基于VCG拍卖机制的5G  MEC计算任务卸载方法， 其特征在于， 所述步骤S2具体为： 步骤S21:设每个用户服务相对独立， 有多个子任务组成， 由集合W表示。 每个用户待卸 载任务被定义为W＝(A,D)， A所代表的n多个任务的总 集， 即任务集， D所代表的是不同任务 之间的控制流以及数据流之间存在的关系； 步骤S22:将每一个子任务分为两类， 分别为不存在前任子任务和存在前任子任务,对 于不存在前任子任务j， 即此子任务为任务Rk的第一个待执行的子任务， 开始执行时间表述 如下： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114727319 A 2其中， 为任务Rk的到达卸载节点时间。 为节点Waiting  queue中其他任务的 结束时间； 为该子任务在卸载节点的排队时间； 对于存在前任子任务的节点 j， 设其前任子任务 i属于集合i∈predj,的执行开始时间表示 为： 其中 为前任子任务完成时间， 为任务j的传输时延， 为排队时 间； 对于所有子任务完成时间表示 为： 对于完整任务Rk， 其完成时间为 最后一个子任务的结束时间， 表示 为： 从全局角度有K个任务， 故系统优化目标表示 为： 5.根据权利要求1所述的基于VCG拍卖机制的5G  MEC计算任务卸载方法， 其特征在于， 所述步骤S3具体为： 步骤S31:将基于买卖博 弈理论对E CP的资源分配和价格策略进行建模； 步骤S32:基于步骤S31的建模， 获取最优卸载 方案。 6.根据权利要求5所述的基于VCG拍卖机制的5G  MEC计算任务卸载方法， 其特征在于， 所述步骤S31具体为： 卖方提供计算任务， 即商品j， 商品最小粒度是子任 务； 每个任务j 对应一个估 值Valuej； 每个ASP维持待卸载任务队列Subtask  queue； ECP节点为出价竞拍方， 每一个节点s对任务j有一个成本值Costj， 还有一个Payment记 为Pj； 其中， Valuej和Costj的计算如下： 为了将拍卖算法总体效用和系统总体时延进行结合， 下面将最大社会福利Csocial定义 为： 根据VCG机制定义， 任务卸载环境下拍卖机制支付 价格计算如下： θ为所有待卸载节点的出价决策， θ‑s为除了节点s外， 所有待卸载节点的出价决策； 设 买权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114727319 A 3