[發明專利]基于能量收集的UAV-D2D多中繼卸載MEC系統的資源分配方法

在審

• 申請號: 202310584533.8
• 申請日: 2023-05-23
• 公開（公告）號: CN116600319A
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 趙宜升;尤鴻藝;張鑫宇;菅凱歌;梁立
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02;H04W24/06;H04W4/40;H04W4/70;H04W28/16
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊;薛金才

1.基于能量收集的UAV-D2D多中繼卸載MEC系統的資源分配方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：建模UAV-D2D的多中繼卸載系統網絡結構；

步驟S2：建模總任務傳輸時隙分配結構；

步驟S3：建模D2D鏈路傳輸時間和中繼轉發鏈路傳輸時間；

步驟S4：建模中繼轉發數據能耗和無人機無線能量傳輸時間；

步驟S5：建模邊緣服務器計算任務的時間；

步驟S6：建模D2D鏈路傳輸、中繼轉發鏈路傳輸和邊緣計算時間總和；

步驟S7：建模用戶發射功率、能量收集、計算資源、信道資源和鏈路速率的預設約束；

步驟S8：建模系統總任務完成時間最小化的優化模型；

步驟S9：采用基于帕德近似的交替迭代優化算法，求解系統總任務完成時間最小化優化模型，得到發射功率、能量收集時間、計算資源和信道資源的最佳分配結果，并將最佳分配結果代入系統總任務完成時間最小化函數得到系統總任務完成時間。

2.根據權利要求1所述的基于能量收集的UAV-D2D多中繼卸載MEC系統的資源分配方法，其特征在于，所述步驟S1具體為：

步驟S11：構建UAV-D2D多中繼卸載網絡結構，包括一個攜帶MEC服務器的基站、U架UAV部署于BS的輻射邊緣，每架UAV覆蓋一個GNs集群，每個GNs集群由R_u組D2D對組成，其中u∈U＝＝{1,2,···,U}；UAV通過無線能量傳輸WPT為所在集群的DR進行無線供電，并通過集中式D2D控制來進行D2D通信；DT位于BS的輻射邊緣外，而DR位于UAV與BS共同覆蓋的區域；

步驟S12：所有UAV的飛行高度均為H₁，第u架UAV的位置坐標為q_u＝[x_u,y_u,H₁]；假設第u架UAV覆蓋范圍下的集群中每組D2D對由一個DT和K_r^u個DR組成，其中，R＝＝{R?₁,···,R_u,···,R_U}，r∈R_u＝＝{1,2,···,R_u}，k∈K_u,r＝＝{1,2,···,K_u,r}；第u個集群的第r組D2D對的DT和第k個DR位置分別為和UAV懸停并已知用戶位置，地面基站的坐標為M＝[x_M,y_M,H_M]；集群u的無人機與該集群的第r組D2D對中配對的第k個DR之間的距離為集群u第r組D2D對中配對的第k個DR與BS的距離為集群u第r組D2D對中的DT與第k個DR的距離為

3.根據權利要求1所述的基于能量收集的UAV-D2D多中繼卸載MEC系統的資源分配方法，其特征在于，所述步驟S2具體為：構建總任務傳輸時隙分配結構；總任務完成時間分為U個集群任務完成時間，每個集群的任務均包括三個部分，分別為傳輸部分、計算部分和下載部分；其中，假設下載部分的所需傳輸數據比特結果非常小，在時間上忽略不計；在傳輸部分，又分三個階段，分別是能量傳輸、D2D傳輸和中繼轉發三個階段。