【技术实现步骤摘要】
一种基于非正交多址接入与蜂窝网络用户协作的移动边缘计算时延优化方法
本专利技术属于通信领域，一种基于非正交多址接入与蜂窝网络用户协作的移动边缘计算时延优化方法。
技术介绍
移动互联网业务的快速发展，对计算资源的需求越来越旺盛。由于传统的物联网设备通常配备有限的计算资源，这导致在执行计算量需求很大的任务时会产生很大的延迟。利用非正交多址接入技术使移动用户同时共用同一信道为无线接入提供一种有效的方法，能够极大地提高频谱利用率。移动边缘计算(MobileedgeComputing,MEC)能够将部分计算任务迁移到位于蜂窝网络基站的边缘计算服务器上执行，从而显著减小执行计算任务的时间。
技术实现思路
为了克服现有技术的上行传输时间较长、所有边缘计算用户完成所有计算工作量所需的总延时过大的难点，本专利技术提供一种基于非正交多址接入与蜂窝网络用户协作的移动边缘计算时延优化方法，本专利技术针对上行传输时间较长、所有边缘计算用户完成所有计算工作量所需的总延时过大的难点，主要考虑的是利用非正交接入技术来传输数据，研...
【技术保护点】
1.一种基于非正交多址接入与蜂窝网络用户协作的移动边缘计算时延优化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n1)在一个基站的覆盖范围下有2个边缘计算用户和1个蜂窝网用户，此基站附近有1个边缘服务器，边缘计算用户用集合
【技术特征摘要】
1.一种基于非正交多址接入与蜂窝网络用户协作的移动边缘计算时延优化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)在一个基站的覆盖范围下有2个边缘计算用户和1个蜂窝网用户，此基站附近有1个边缘服务器，边缘计算用户用集合表示，边缘计算用户使用非正交接入技术同时向基站发送数据，其中边缘计算用户i需要发送的数据量用表示；
在保证边缘计算用户数据需求以及蜂窝网用户吞吐量需求的条件下，最小化上行传输时间与所有边缘计算用户完成所有计算工作量所需的总延时的优化问题描述为如下所示的优化问题OLM：
(OLM)minmax{d1,d2}
约束条件：
待优化变量：t,{si}i∈I,{μE,i}i∈I
将问题中的各个变量做一个说明，如下：
giE：从边缘计算用户到边缘服务器的信道功率增益；
gcE：从蜂窝网用户到基站的信道功率增益；
蜂窝网用户的吞吐量需求，单位是兆比特/秒；
W：边缘计算用户到基站的信道带宽，单位是赫兹；
n0：信道背景噪声的频谱功率密度；
Sitot：边缘计算用户i需要处理的计算工作量，单位是兆比特；
μL,i：边缘计算用户i的本地计算速率，单位是兆比特/秒；
ρi：边缘计算用户i的本地计算的功耗，单位是焦耳/秒；
Eimax：边缘计算用户i的能耗预算，单位是焦耳；
Ecmax：边缘计算用户i的能耗预算，单位是焦耳；
Pimax：边缘计算用户i运输迁移的工作计算量到边缘服务器的总的传输功率的上限，单位是瓦特；
Pcmax：蜂窝网用户传输数据量到基站的传输功率的上限，单位是瓦特；
边缘服务器所提供的计算资源上限，单位是兆比特/秒；
将问题中的各个待优化变量做一个说明，如下：
t：2个边缘计算用户的非正交传输时间，单位是秒；
{si}i∈I：边缘计算用户i迁移到边缘服务器上的计算量，单位是兆比特；
{μi,E}i∈I：边缘服务器为边缘计算用户i分配的计算资源，单位是兆比特/秒；
2)OLM问题表示如下：
(OLM)minmax{d1,d2}
约束条件：
待优化变量：t,{si}i∈I,{μE,i}i∈I
为了有效地求解OLM问题，首先引入一个辅助变量m来表示两个边缘计算用户分流的计算量之和，即
m＝s1+s2
设置一个m的区间为m∈[0,mupp]，根据约束条件(5)和约束条件(7)得到：
m＜mupp(8)
其中，为了保证问题(OLM)是可行的，假设Q≥1，辅助参数ut表示为：
约束条件(3)和约束条件(4)能够等价地转换成：
其中，
当i＝1的时候，约束条件(6)的左边是关于s1的严格凸函数，存在唯一为正数的点，用α表示，通过对分搜索的方法把α求解出来，在给定(t,m)的前提下，并进一步考虑到0≤s1≤m，i＝1限制条件(6)能被等价地转换成：
0≤s1≤min{m,α}
然而，当i＝2时候，约束条件(6)很难处理，因为限制条件(6)的左边是关于s1的严格凹函数，为了解决这个问题，通过引入能量分配因子γ，利用γ，此时约束条件(6)分为：
<...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱丽萍，欧阳金源，俞宁宁，黄亮，孟利民，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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