物联网学报 ›› 2019, Vol. 3 ›› Issue (1): 51-59.doi: 10.11959/j.issn.2096-3750.2019.00089

所属专题: 边缘计算

• 理论与技术 • 上一篇    下一篇

面向车辆多址接入边缘计算网络的任务协同计算迁移策略

乔冠华1,冷甦鹏1,刘浩2,黄开胜3,吴凡1   

  1. 1 电子科技大学信息与通信工程学院,四川 成都 611731
    2 北京市交通信息中心,北京 100073
    3 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京 100084
  • 修回日期:2019-02-10 出版日期:2019-03-01 发布日期:2019-04-04
  • 作者简介:乔冠华(1987- ),男,山西长治人,电子科技大学博士生,主要研究方向为下一代无线网络资源分配、移动边缘计算和存储技术。|冷甦鹏(1973- ),男,四川资中人,电子科技大学教授、博士生导师,主要研究方向为物联网、车联网、新一代宽带无线网络、无线自组织网、智能交通信息系统的资源管理、介质访问控制、路由、组网与互联、智能算法理论及技术应用等。|刘浩(1977- ),男,四川资中人,博士,北京市交通信息中心副主任,主要研究方向为智能交通技术、交通建模和交通仿真等。|黄开胜(1970- ),男,广东丰顺人,博士,清华大学副研究员、博士生导师,主要研究方向为动力系统及智能网联车辆控制技术。|吴凡(1978- ),男,四川成都人,博士,电子科技大学通信与信息工程学院副教授,主要研究方向为下一代无线网络资源分配、车联网网络技术和数能同传技术。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(61374189);中央高校基本科研业务费资助项目(ZYGX2016J001);教育部—中国移动联合基金资助项目(MCM20160304)

Task collaborative offloading scheme in vehicle multi-access edge computing network

Guanhua QIAO1,Supeng LENG1,Hao LIU2,Kaisheng HUANG3,Fan WU1   

  1. 1 College of Information and Communication Engineering,University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu 611731,China
    2 Beijing Traffic Information Center,Beijing 100073,China
    3 State Key Laboratory of Automobile Safety and Energy Conservation,Tsinghua University,Beijing 100084,China
  • Revised:2019-02-10 Online:2019-03-01 Published:2019-04-04
  • Supported by:
    The National Natural Science Foundation of China(61374189);The Fundamental Research Funds for the Central Universities(ZYGX2016J001);The Ministry of Education-China Mobile Joint Funding Project(MCM20160304)

摘要:

为了解决传统移动边缘计算网络无法很好地支持车辆的高速移动性和动态网络拓扑,设计了车辆多址接入边缘计算网络,实现路边单元和智能车辆的协同计算迁移。在该网络架构下,提出了多址接入模式选择和任务分配的联合优化问题,旨在最大化系统的长期收益,同时满足多样化的车联网应用需求,兼顾系统的能量消耗。针对该复杂的联合优化问题,设计了基于深度增强学习的多址接入协同计算迁移策略,该策略能够很好地克服传统Q-learning算法因网络规模增加带来的维度灾难挑战。仿真结果验证了所提算法具有良好的计算性能。

关键词: 移动边缘计算, 多址接入技术, 车联网, 计算迁移, 深度增强学习

Abstract:

In order to solve the problem that traditional mobile edge computing network can’t be straightforwardly applied to the Internet of vehicles (IoV) due to high speed mobility and dynamic network topology,a vehicular edge multi-access computing network (VE-MACN) was introduced to realize collaborative computing offloading between roadside units and smart vehicles.In this context,the collaborative computation offloading was formulated as a joint multi-access model selection and task assignment problem to realize the good balance between long-term system utility,diverse needs of IoV applications and energy consumption.Considering the complex joint optimization problem,a deep reinforcement learning-based collaborative computing offloading scheme was designed to overcome the curse of dimensionality for Q-learning algorithm.The simulation results demonstrate that the feasibility and effectiveness of proposed offloading scheme.

Key words: mobile edge computing, multi-access technology, Internet of vehicles (IoV), computation offloading, deep reinforcement learning

中图分类号: 

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