[發明專利]無線信息與能量同傳輔助的霧計算網絡資源配置的方法

有效

• 申請號: 201911156781.2
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110944375B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 鄭海娜;熊軻;鐘章隊
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H04W52/02
• 分類號: H04W52/02;H04W72/04
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 劉源

本發明提供了一種無線信息與能量同傳輔助的霧計算網絡資源配置方法，通過聯合考慮能量收集、本地處理和計算卸載，能夠降低無線設備的能量消耗，延長無線網絡生存周期；考慮了無線設備通過無線信能同傳技術從接收的無線信號中收集能量進行自身供電，以及通過本地計算和向周圍的計算資源卸載計算任務兩種模式選擇盡可能降低自身能量消耗，以提高網絡生存周期的場景；本發明的優點在于，同時考慮了無線信能同傳的能量供應和本地計算模式卸載模式的模式選擇，并給出了聯合模式選擇、時間分配、功率分割因子調整、節點功率控制的多資源聯合優化分配算法。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種無線信息與能量同傳輔助的霧計算網絡資源配置的方法。

背景技術

無線信能同傳技術：在無線通信系統中，無線電波既能攜帶信息，又能攜帶能量。無線信能同傳技術可以實現利用無線電波將信息和能量同時傳輸給接收端，對于提升沒有固定能量供應的無線設備的使用壽命意義重大。現在無線網絡中的無線設備大多由電池供電，更換電池或者充電需要很高的人工成本，且使設備持續工作時間降低，從而使無線網絡的生存周期也受到很大限制。通過無線電傳輸信息的同時收集能量，可以大大延長設備持續工作時間，提升無線網絡的系統性能。

無線功率分割技術：無線信息與能量同傳，主要對應兩種接收模式，一種是時間分割接收，另一種是功率分割接收。基于這兩種接收模式，可通過動態的調整時間分割比例或功率分割比例，有效的得到基于無線信能同傳技術系統的最優性能，本方法主要提供基于功率分割接收的網絡資源配置方法。

霧計算是一種新的信息數據任務處理模式，計算資源部署在無線設備的周圍，可以通過將無線設備計算量大的任務卸載給周圍的計算資源進行處理，提高無線設備計算處理能力的同時可降低無線設備密集計算帶來的能量消耗。

發明內容

本發明的實施例提供了一種無線信息與能量同傳輔助的霧計算網絡資源配置的方法，解決現有技術中無線設備的能量消耗量大，無線網絡系統性能差的技術問題。

為了實現上述目的，本發明采取了如下技術方案。

無線信息與能量同傳輔助的霧計算網絡資源配置的方法，包括：

無線設備節點接收混合接入點發送的無線信號并獲取信道信息和任務信息；

無線設備節點基于信道信息和任務信息分別獲得本地計算模式和卸載到混合接入點模式的最優資源配置參數；

無線設備節點基于本地計算模式和卸載到混合接入點模式的最優資源配置參數計算分別獲得本地計算模式和卸載到混合接入點模式中無線設備節點的能耗值；

無線設備節點基于能耗值選擇進入本地計算模式或卸載到混合接入點模式。

優選地，本地計算模式和卸載到混合接入點模式的最優資源配置參數包括：無線信號最優時間分配t、功率分割因子q、最優功率控制p_s；

無線設備節點基于信道信息和任務信息分別獲得本地計算模式和卸載到混合接入點模式的最優資源配置參數包括：

通過公式計算本地計算模式下的無線信號最優接收時長t_1l；式中，T為一個時隙的時間間隔，F為無線設備節點每秒鐘可計算操作的次數，C為混合接入點信息傳輸速率要求；

通過公式計算本地計算模式下的本地功率分割因子q_l；式中，W為系統的通信帶寬，σ²為底噪功率；

通過公式計算本地計算模式下的本地最優計算時長t_2l；

通過公式