[發明專利]一種基于NOMA的移動邊緣計算網絡高效資源分配方法

在審

• 申請號: 202010013393.5
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111245539A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 胡冰;孫知信;孫哲;陳松樂
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04B17/382
• 分類號: H04B17/382;H04B17/327;H04B17/336;H04B17/391;H04W12/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于NOMA的移動邊緣計算網絡高效資源分配方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在基于NOMA的移動邊緣計算網絡系統中，配備一個上行NOMA通訊系統，一個外部竊聽者，而有K1個用戶可以將計算密集型任務卸載到一個AP上(集成MEC服務器)；所有的節點都配有單天線，用k表示第k∈{1,…,K}個用戶，無線信道采用頻率非選擇性準靜態塊衰落模型，在一個微元變量T內，傳輸塊的信道保持不變，用戶k到AP和用戶k到竊聽者之間的信道系數分別用和在多個衰落作用下，AP只能夠知道竊聽者的平均信道增益d_AP,k和d_e,k分別代表用戶k到AP的距離和用戶k到竊聽者的距離,α代表路徑損耗指數，是歸一化瑞利衰落信道狀態；

(2)在OMA-MEC中，每個用戶被固定分配專用時間/頻率資源來向MEC服務器卸載任務；

(3)在滿足計算時延約束的情況下，保持不同的CPU周期的的頻率f_k,i一致，表示出用戶的本地消耗能量；

(4)使用廣泛接受的威納安全解碼方案安全的將上行用戶的信息解碼，以犧牲一定卸載速率的方式引入冗余信息，達到對抗竊聽并增強任務卸載安全性的目的；

(5)保證計算任務的時延約束和安全卸載，通過關注上行用戶的加權和能耗最小化追求高效能源NOMA-MEC的設計。

2.根據權利要求1所述的一種基于NOMA的移動邊緣計算網絡高效資源分配方法，其特征在于，所述步驟(2)實現過程如下：

在OMA-MEC中，每個用戶被固定分配專用時間/頻率資源來向MEC服務器卸載任務，通過運用NOMA的原理，所有的用戶可以在同一時間和頻率上卸載它們的任務，在一個變量T內，每個用戶k可以執行一個總數為L_k＞0的輸入任務；考慮部分卸載的模式，l_k是本地輸入計算任務，故L_k-l_k是安全卸載到AP的比特量，假設有m、n兩個用戶，在同一個時間段服務，AP接受信號和竊聽者接受的信號分別表示為：

其中，s_k指用戶k承擔任務信號，p_k指所相關傳輸功率，n_AP和n_e分別是在AP的方差σ_AP²零均值化加性高斯白噪聲和在竊聽者的方差σ_e²零均值化加性高斯白噪聲；

在AP接受的SINRs用來解碼用戶n和m的信息分別是：

Γ_AP，m＝γ_AP,mp_m

這里

若竊聽者在解碼出上行用戶的信息之前就消除了上行用戶的干擾，在竊聽者接受到的SINR的信息：

Γ_e,k＝γ_e,kp_lo，k∈{m,n},

這里

每個用戶能量損耗來自兩部分，一部分來自卸載計算任務給MEC服務器，另外一部分來自電路消耗，總的能量消耗為：

這里p_c,k＞0是用戶k固定的電路消耗。

3.根據權利要求1所述的一種基于NOMA的移動邊緣計算網絡高效資源分配方法，其特征在于，所述步驟(3)通過以下公式實現：

其中，c_k表示用戶k計算一比特的輸入計算任務所需要的CPU的周期k∈{m,n}，計算的輸入計算任務需要總的計算周期為c_kl_k，f_k,i為不同的CPU周期的頻率，此處頻一致，指有效電容系數，大小取決于用戶k的芯片架構。