协同下载时费用分配值的计算方法及装置的制造方法_4

文档序号:9924230阅读:来源:国知局
端i预设的惩罚率。
[0168] 假设本发明实施例中,4个终端对各自分配的下载任务的实际下载时间分别为Tl = 3000,T2 = 2000,T3 = 2000,T4= 1000,对各自分配的下载任务的完成度di = d2 = d3 = d4 = 1,各个终端预设的惩罚率是口1'1 = 口'2 = 口〇 = 口'4 = 0.2;则根据上述第二种公式计算出来的 /); = 1.952,代=2.363, P, = 1.997,护4= 3.362。
[0169] 本发明中服务器计算费用分配方案的迭代过程的折线图如图4所示;若将终端4设 为自私节点,其它条件不变,当终端4的用户设置其能够接受的费用最大值P4,max= 1.5元时, 服务器计算费用分配方案的迭代过程如折线图图5所示,在图中可W看出终端4的最终费用 分配值相较于图4中终端4的最终费用分配值并未下降较多,在2.7元左右,说明本发明实施 例的算法可W抑制自私节点的行为。图4和图5中,横坐标为迭代次数,纵坐标为费用分配 值,上述两图中RNl、RN2、RN3和RN4分别对应终端1、2、3和4。
[0170] 本发明实施例中,可W限制自私节点的原因在于:本发明实施例为提高用户任务 下载的性价比,W性价比作为终端用户的效用函数,运里性价比使用终端用户所能接受的 速率比上所支付的费用所得到;为了避免自私节点通过增大其能够接受的完成下载的最大 时间Td,1和/或减少其能够接受的费用最大值Pi,max来获取较少的费用分配,在效用函数中对 性价比进行开方,从而缩小了终端效用函数之间的差距。具体的效用函数如下:
[0171] u,(p,) = ^C/pT, .;
[0172] 上述的自私节点为通过增大其能够接受的完成下载的最大时间Td,1和/或减少其 能够接受的费用最大值Pi,max来获取较少的费用分配的任一终端。
[0173] 本发明实施例提供的一种协同下载时费用分配值的计算方法,针对Ad-化C网络中 对同一文件的协同下载问题,根据包括有主动移动终端的协同下载请求信息和被动终端的 同意下载信息确定费用分配方案,上述协同下载请求信息和同意下载信息均包含有用户输 入的对应终端能够接受的费用最大值和能够接受的完成下载的最大时间,终端能够接受的 费用最大值和完成下载的最大时间代表着用户的需求,故本发明实施例是根据用户的需求 确定费用分配值,使分配方案更加合理。
[0174] 相应于上述方法实施例,本发明实施例还提供了一种协同下载时费用分配值的计 算装置,如图3所示,包括:
[0175] 信息获取模块210,用于获得主动终端发送的需下载的目标文件的文件信息和协 同下载请求信息,所述文件信息包括所述目标文件的文件大小和文件描述信息,所述协同 下载请求信息包括所述主动终端能够接受的费用最大值和能够接受的完成下载的最大时 间。
[0176] 询问信息发送模块220,用于基于所述目标文件的文件大小,确定下载所述目标文 件的总费用,并向所述主动终端所对应的多个邻近终端发送询问信息,W使得所述邻近终 端基于所述询问信息反馈针对于所述目标文件的同意下载信息或拒绝下载信息;其中,所 述主动终端所对应的多个邻近终端为:位于W所述主动终端为中屯、位置的预设范围内的终 端,所述询问信息包括所述目标文件的文件大小、文件描述信息和所述总费用,所述同意下 载信息包括相应邻近终端能够接受的费用最大值和能够接受的完成下载的最大时间。
[0177] 网络组建模块230,用于接收所述邻近终端反馈的同意下载信息或拒绝下载信息, 并从反馈同意下载信息的所述邻近终端中,选择邻近终端与所述主动终端共同组建Ad-Hoc 网络。
[0178] 下载任务分配模块240,用于将所述目标文件的下载任务均匀分配给所述Ad-Hoc 网络中的各个终端进行下载。
[0179] 费用分配值计算模块250,用于在所述Ad-Hoc网络中的各个终端的下载进程结束 后,基于所述目标文件的文件大小,W及所述Ad-Hoc网络中的各个终端对应的能够接受的 费用最大值、能够接受的完成下载的最大时间、对各自分配的下载任务的完成度和实际下 载时间,计算所述Ad-hoc网络中的各个终端的最终费用分配值。
[0180] 本发明实施例提供的一种协同下载时费用分配值的计算装置,针对Ad-化C网络中 对同一文件的协同下载问题,根据包括有主动移动终端的协同下载请求信息和被动终端的 同意下载信息确定费用分配方案,上述协同下载请求信息和同意下载信息均包含有用户输 入的对应终端能够接受的费用最大值和能够接受的完成下载的最大时间,终端能够接受的 费用最大值和完成下载的最大时间代表着用户的需求,故本发明实施例是根据用户的需求 确定费用分配值,使分配方案更加合理。
[0181] 具体的,所述网络组建模块230具体用于:
[0182] 接收所述邻近终端反馈的同意下载信息或拒绝下载信息,并从反馈同意下载信息 的所述邻近终端中,选择所有邻近终端与所述主动终端共同组建Ad-Hoc网络;
[0183] 或,接收所述邻近终端反馈的同意下载信息或拒绝下载信息,并从反馈同意下载 信息的所述邻近终端中,选择满足能够接受的费用最大值大于预设的费用阔值的邻近终端 与所述主动终端共同组建Ad-Hoc网络。
[0184] 具体的,所述费用分配值计算模块250具体包括:
[0185] 费用分配计算公式获得子模块,用于当所述Ad-化C网络中的各个终端的下载进程 结束后,基于所述目标文件的文件大小、终端对应的能够接受的费用最大值、能够接受的完 成下载的最大时间,构建拉格朗日函数,并基于其KKT条件获得费用分配计算公式。
[0186] 所述费用分配计算公式获得子模块具体用于:
[0187] 当所述Ad-Hoc网络中的各个终端的下载进程结束后,基于所述目标文件的文件大 小、终端对应的能够接受的费用最大值、能够接受的完成下载的最大时间,
[0188] 确定每个终端具体的效用函数为:
[01例 U人P;)二网而;
[0190] 将Ad-Hoc网络系统中的费用最优分配问题转化为: m
[0191] SKSTfW/ 二 rruix 乏。,(八) 巧兰0过 , 巧
[0192] 化 Yj,i 二 Pd
[0193] pi<Pi,max,i = l,2,...m;
[0194] 构造拉格朗日函数:
[0196] 则KKT条件为:
[0198]基于KKT公式确定费用分配计算公式为:
[0200] 其中,AcHlOC网络中的终端编号为1,2,3,…i,…,m;m(pi)为终端i的资源效用值, C为终端i所被分配的下载任务量,Pi为终端i的费用分配值,Td,1为终端i能够接受的完成下 载的最大时间,Pd为下载所述目标文件的总费用,化为对应于终端i的拉格朗日参数ii。
[0201] 初始费用分配值确定子模块,用于针对每个终端,基于获得的费用分配计算公式, 运用梯度下降法调整所述拉格朗日函数的参数y和A,确定每个终端的初始费用分配值。
[0202] 此处所述初始费用分配值确定子模块包括:
[0203] 初始赋值单元,用于初始赋值和每个终端i对应的化W;更进一步的,初始赋值和 每个终端i对应的化做,应使人做和每个终端i对应的化做满足
[0204] 参数调整单元,用于基于当前的每个终端i费用分配值巧@,运用梯度下降法调整入 与,调整A与化所采用的公式为:
[0207] 初始费用分配值计算单元,用于基于和所述费用分配计算公式,计算 出巧"+^ ;当所有终端i对应的||来/iP:…、T") I-I /(P^T,,) ||小于预设的最大误差值e时, 确定每个终端的初始费用分配值为巧t'+n ;否则,更新t = t+l带入参数调整单元中;
[0208] 其中,t表示使用梯度下降法的迭代次数,AW为第t次迭代后的值,为对应于终端i 在第t次迭代后的值,炒,为终端i在第t次迭代时计算的费用分配值,公W =巧胃,片W为终 端i在未迭代时的费用分配值,Pi,max为终端i能够接受的费用最大值,At为预设的梯度下降 的迭代步长,为迭代第t次时所有终端i的费用分配值总和。 仁1
[0209] 最终费用分配值计算子模块,用于基于每个终端的初始费用分配值W及所述终端 对各自分配的下载任务的完成度和实际下载时间,计算每个终端的最终费用分配值。
[0210] 此处所述最终费用分配值计算子模块中计算每个终端的最终费用分配值所利用 的第一种公式包括: -'如, T]<=Td',
[0211] A 二 L , . I如,代,/巧 了具,'
[0212] 其中,Ad-Hoc网络中的终端编号为1,2,3,…i,…,m; Pi.为终端i的最终费用分配 值,巧I为终端i的初始费用分配值,di为终端i对其下载任务的完成度,Td,1终端i能够接受 的完成下载的最大时间,Tl为终端i完成其下载任务的实际下载时间。
[0213] 另一方面,所述协同下载请求信息和所述同意下载信息均还包括终端自身预设的 惩罚率,
[0214] 则此时的最终费用分配值计算子模块具体用于:
[0215] 基于每个终端的初始费用分配值、终端自身预设的惩罚率W及所述终端对各自分 配的下载任务的完成度和实际下载时间,计算每个终端的最终费用分配值。
[0216] 而此时所述最终费用分配值计算子模块中计算每个终端的最终费用分配值所利 用的第二种公式包括: -f 如, T'<=T"
[0218] 其中,Ad-Hoc网络中的终端编号为I,2,3,…i,…,m; A.为终端i的最终费用分配 值,巧 1为终端i的初始费用分配值,di为终端i对其下载任务的完成度,Td,1终端i能够接受 的完成下载的最大时间,Tl为终端i完成其下载任务的实际下载时间,pri为终端i预设的惩 罚率。
[0219
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