移动物联网智能通信与计算
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2.2.2 通信和计算模型

设备之间可以通过OFDMA技术进行通信,使得每个设备的子载波可以相互正交。因此,N个设备之间的通信需要(N−1)·(N−1)个子载波。每个设备在本地维护(N−1)个传输队列,用于向其他设备传输任务。当设备 i和设备 j邻近时,任务xi,k的传输时延可以表示为Td(i,k,j)=si,k /γij,其中γij表示设备 i到设备j的传输速率。任务按照先进先出顺序传输。然后,根据M/G/1排队系统[7],得到设备i到设备j传输队列中任务xi,k的等待时间,如式(2-1)所示。

其中,表示任务从设备i到设备j的平均传输时延;δ2表示传输时延的方差;表示从设备i到设备j的任务传输强度。

对于任务卸载,本节认为设备i上的任务可以卸载到几跳之外的设备上。也就是说,设备i的任务可以通过多个中继节点传输到目标设备进行处理。因此,当通过多个中继节点在设备ij之间建立连接路径时,任务xi,k从设备i到设备j的总传输时延可计算为

其中,βi,k,l是一个二进制值,表示设备l是否为一个中继节点,该中继节点可以帮助将任务xi,k传输到设备j,且Td(i,k,i)=0。

当设备 j 接收到任务xi,k后,它首先在处理队列中等待,然后按照先进先出顺序进行服务。处理队列中的等待时延Tq(i,k,j)与式(2-1)相似。设备 j执行任务 xi,k的处理时延为Tp(i,k,j)=ci,k/bj,bj为设备 j 的计算能力,即每秒运行的 CPU 周期数。本节设定计算结果数据小到可以忽略传输时延[5-6]