提高WPT-MEC系统安全计算性能的方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种提高WPT

【技术实现步骤摘要】
提高WPT
‑
MEC系统安全计算性能的方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及移动边缘计算
，尤其涉及一种提高WPT
‑
MEC系统安 全计算性能的方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)可以将云计算服务扩展至网 络边缘，允许资源受限的终端设备将计算密集型、时延敏感性的应用全部或部 分卸载到MEC服务器上处理，从而减少设备的计算时延、降低设备的能耗、 延长设备电池寿命。基于射频(Radio Frequency，RF)的无线能量传输(WirelessPower Transfer,WPT)技术能够为能量受限的无线设备提供可持续、低成本的能 源供应，然而由于无线传输的广播特性，无线设备向MEC服务器卸载计算任 务时的信号很容易被窃听。
[0003]目前，提高WPT
‑
MEC系统安全性的技术有AN技术、波束赋形、协作干 扰技术等，但是这些技术复杂性较高，不易实现，同时会额外增加系统的能耗。
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技术实现思路
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高WPT
‑
MEC系统安全计算性能的方法，其特征在于，所述WPT
‑
MEC系统中部署有智能反射表面IRS；所述方法包括：建立所述WPT
‑
MEC系统的用户终端在传输周期内的本地计算任务量模型和安全卸载任务量模型，所述传输周期表示所述用户终端完成充电和卸载的周期；基于所述本地计算任务量模型和所述安全卸载任务量模型确定安全计算任务量目标函数和约束条件；获取设定的基站的通信参数、所述用户终端的运算能力参数以及传输周期作为输入参数；以所述安全计算任务量目标函数的函数值最大为优化目标，根据设定的优化算法、所述输入参数和所述约束条件进行优化，得到输出参数的目标值；所述输出参数的目标值用于对所述WPT
‑
MEC系统进行配置，以提高所述WPT
‑
MEC系统的安全计算性能；所述输出参数包括基站的发射能量波束赋形向量、用户卸载时间、用户发射功率、用户计算频率和所述IRS的反射相位。2.根据权利要求1所述的提高WPT
‑
MEC系统安全计算性能的方法，其特征在于，所述运算能力参数包括各个用户终端的计算频率和计算预设任务量所需的CPU周期数；所述本地计算任务量模型的表达式为：其中，k表示用户终端序号，表示第k个用户终端的本地计算任务量，T表示所述传输周期，f
k
表示第k个用户终端的计算频率，c
k
表示第k个用户终端计算预设任务量所需的CPU周期数。3.根据权利要求1所述的提高WPT
‑
MEC系统安全计算性能的方法，其特征在于，所述基站的通信参数包括信道带宽；建立所述安全卸载任务量模型包括：建立卸载信道参数模型和窃听信道参数模型；通过所述卸载信道参数模型和公式得到卸载信号的信干噪比；其中，k表示用户终端序号，SINR
a，k
表示所述基站的信干噪比，p
k
表示第k个用户终端的发射功率，r，a表示所述IRS到所述基站的信道参数，Φ
k
表示IRS对第k个用户终端的反射相位，k，r表示第k个用户终端到所述IRS的信道参数，k，a表示第k个用户终端到所述基站的信道参数，表示所述基站的接收噪声的方差；通过所述窃听信道参数模型和公式
得到窃听信号的信干噪比；其中，k表示用户终端序号，SINR
e，k
表示所述窃听信号的信干噪比，p
k
表示第k个用户终端的发射功率，表示所述IRS到窃听端的信道参数，Φ
k
表示IRS对第k个用户终端的反射相位，k，r表示第k个用户终端到所述IRS的信道参数，k，e表示第k个用户终端到所述窃听端的信道参数，表示所述窃听信号的接收噪声的方差；通过公式R
a，k
＝log2(1+SINR
a，k
)得到第k个用户终端的卸载速率；通过公式R
e，k
＝log2(1+SINR
e，k
)得到所述窃听端的窃听速率；通过公式得到所述安全卸载任务量模型，其中表示第k个用户终端的安全卸载任务量，B表示所述信道带宽，t
k
表示第k个用户终端的卸载时间。4.根据权利要求1所述的提高WPT
‑
MEC系统安全计算性能的方法，其特征在于，所述基于所述本地计算任务量模型和所述安全卸载任务量模型确定安全计算任务量目标函数和约束条件包括：对各个用户终端的本地计算任务量模型和安全卸载任务量模型求和，得到安全计算任务量目标函数。5.根据权利要求1所述的提高WPT
‑
MEC系统安全计算性能的方法，其特征在于，所述运算能力参数包括各个用户终端的有效电容参数；所述基于所述本地计算任务量模型和所述安全卸载任务量模型确定安全计算任务量目标函数和约束条件包括：建立各个用户终端的本地计算能耗模型、卸载能耗模型以及充电模型，所述本地计算能耗模型的表达式为：其中，k表示用户终端序号，表示第k个用户终端的计算能耗，T表示所述传输周期，ξ
k
表示第k个用户终端的有效电容参数，f
k
表示第k个用户终端的计算频率；所述卸载能耗模型的表达式为：其中，k表示用户终端序号，表示第k个用户终端的卸载能耗，P
k
表示第k个用户终端的发射功率，t
k
表示第k个用户终端的卸载时间；所述充电模型的表达式为：E
k
＝ηt0Tr(G
k
W)其中，k表示用户终端序号，E
k
表示第k个用户终端的充...

【专利技术属性】
技术研发人员：李保罡，武文静，赵伟，张珂，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：