南京郵電大學丁曉進獲國家專利權
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龍圖騰網(wǎng)獲悉南京郵電大學申請的專利基于強化學習的低軌衛(wèi)星星間計算卸載與資源分配方法獲國家發(fā)明授權專利權,本發(fā)明授權專利權由國家知識產(chǎn)權局授予,授權公告號為:CN118804095B 。
龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權局官網(wǎng)在2025-09-12發(fā)布的發(fā)明授權授權公告中獲悉:該發(fā)明授權的專利申請?zhí)?專利號為:202411060243.4,技術領域涉及:H04W28/08;該發(fā)明授權基于強化學習的低軌衛(wèi)星星間計算卸載與資源分配方法是由丁曉進;陳瑞杰;謝旭旭;朱曉榮設計研發(fā)完成,并于2024-08-05向國家知識產(chǎn)權局提交的專利申請。
本基于強化學習的低軌衛(wèi)星星間計算卸載與資源分配方法在說明書摘要公布了:本發(fā)明提供一種基于強化學習的低軌衛(wèi)星星間計算卸載與資源分配方法,通過進行可用衛(wèi)星節(jié)點篩選:選擇符合設定條件的邊緣衛(wèi)星,加入邊緣衛(wèi)星群組;進行優(yōu)化建模:建立系統(tǒng)模型包括任務模型與計算模型,通過任務模型與計算模型,得到與卸載決策和計算資源分配的相關的優(yōu)化問題,并將優(yōu)化問題進行馬爾可夫決策過程建模即MDP建模,得到MDP模型;使用深度確定性策略梯度算法即DDPG算法進行聯(lián)合求解,最終通過訓練后的DDPG神經(jīng)網(wǎng)絡模型輸出最優(yōu)卸載策略和最優(yōu)計算資源分配。該方法不僅能夠提高計算資源的利用率,能夠減少任務的執(zhí)行時間,還能夠在保證通信質量的同時,降低網(wǎng)絡的整體能耗。
本發(fā)明授權基于強化學習的低軌衛(wèi)星星間計算卸載與資源分配方法在權利要求書中公布了:1.一種基于強化學習的低軌衛(wèi)星星間計算卸載與資源分配方法,其特征在于:包括以下步驟, S1、進行可用衛(wèi)星節(jié)點篩選:本地衛(wèi)星收到任務時,向云中心發(fā)送信息,云中心節(jié)點向可用衛(wèi)星發(fā)出詢問并接收可用衛(wèi)星信息,可用衛(wèi)星信息包括每個可用衛(wèi)星的可用計算資源、在前設定期限內故障的次數(shù)以及與本地衛(wèi)星之間的跳數(shù),然后根據(jù)可用衛(wèi)星信息來進行篩選,選擇符合設定條件的N個邊緣衛(wèi)星,加入邊緣衛(wèi)星群組; S2、進行優(yōu)化建模:建立系統(tǒng)模型包括任務模型與計算模型,通過任務模型與計算模型,得到與卸載決策和計算資源分配的相關的優(yōu)化問題,并將優(yōu)化問題進行馬爾可夫決策過程建模即MDP建模,得到MDP模型包括狀態(tài)、動作和獎勵三個部分; 步驟S2中,建立系統(tǒng)模型,具體為, S21、任務模型中將接收到的總任務進行分割,得到M個子任務,得到任務信息C={C1,...,Ci,...,CM},其中,Ci為子任務i的信息,1≤i≤M,每個子任務i的信息由兩個參數(shù)組成的元組來表示:Ci=di,ci,其中,di表示子任務i的數(shù)據(jù)量,ci表示完成子任務i需要的周期數(shù); S22、計算模型包含本地計算模型與卸載計算模型, 本地計算模型包括子任務i在本地執(zhí)行時的本地計算時延本地計算能耗與本地可信值其中,fL為本地計算能力,κ為能量系數(shù),為常數(shù); 卸載計算模型包括子任務i卸載到邊緣衛(wèi)星j進行計算的卸載傳輸時延卸載傳播時延卸載計算時延卸載傳輸能耗卸載計算能耗卸載可信值其中,vij表示星間傳輸速率,L表示相鄰兩顆衛(wèi)星之間的距離,c為光速,為第j個邊緣衛(wèi)星分配給子任務i的計算能力,ptrans為本地衛(wèi)星到邊緣衛(wèi)星之間的傳輸功率,x為本地衛(wèi)星到第j個邊緣衛(wèi)星的最小跳數(shù),e為指數(shù)函數(shù)exp·;假設節(jié)點出現(xiàn)故障的概率服從參數(shù)為σ的泊松分布,定義卸載可信值為在子任務i處理時間間隔[0,t]內邊緣衛(wèi)星節(jié)點j上沒有發(fā)生故障的概率值; S3、使用深度確定性策略梯度算法即DDPG算法進行聯(lián)合求解:將獲得的任務信息、任務隊列狀態(tài)和邊緣衛(wèi)星節(jié)點信息作為輸入,在訓練階段,對DDPG神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練,得到訓練后的DDPG神經(jīng)網(wǎng)絡模型;在測試階段,最終通過訓練后的DDPG神經(jīng)網(wǎng)絡模型輸出最優(yōu)卸載策略和最優(yōu)計算資源分配。
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