CN116232434B 無(wú)人機(jī)反向散射任務(wù)完成率最大化方法 （西安郵電大學(xué)）

本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)人機(jī)反向散射任務(wù)完景下不能同時(shí)滿(mǎn)足密集計(jì)算與能耗的需求的問(wèn)計(jì)算通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)；2)對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行劃接收到的射頻信號(hào)將待處理任務(wù)數(shù)據(jù)反向散射到無(wú)人機(jī)的MEC服務(wù)器上，通過(guò)主動(dòng)傳輸將反向無(wú)人機(jī)在整個(gè)目標(biāo)區(qū)域工作期間的無(wú)人機(jī)總能2(1)利用一個(gè)搭載邊緣計(jì)算服務(wù)器和載波發(fā)射器的無(wú)人機(jī)、多個(gè)配備反向散射裝置的(3)獲取無(wú)人機(jī)在整個(gè)目標(biāo)區(qū)域工作期間的無(wú)人機(jī)總能耗EUAV及用戶(hù)設(shè)備總能耗EUser，[i]:(3.2)無(wú)人機(jī)繼續(xù)以特定功率向當(dāng)前子區(qū)域的所有用戶(hù)發(fā)射射頻信號(hào)，用戶(hù)利用接收到的射頻信號(hào)，采用時(shí)分多址方式將待處理任務(wù)數(shù)據(jù)反向散射到無(wú)人機(jī)的移動(dòng)邊緣計(jì)算MEC服務(wù)器上，并在不進(jìn)行反向散射的其他時(shí)隙上通過(guò)視距鏈路傳輸將信號(hào)轉(zhuǎn)換為能量進(jìn)射向無(wú)人機(jī)卸載的待處理任務(wù)數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)為轉(zhuǎn)換并存儲(chǔ)的能(3.3)用戶(hù)通過(guò)主動(dòng)傳輸將反向散射后的剩余任務(wù)數(shù)據(jù)卸載到無(wú)人機(jī)上，令該主動(dòng)傳用戶(hù)j進(jìn)行本地計(jì)算的任務(wù)量與能耗分別為和f[i]:(3.5)無(wú)人機(jī)在完成當(dāng)前子區(qū)域的計(jì)算任務(wù)后飛向下一個(gè)子區(qū)域，直至完成所有子區(qū)34性高且空中到地面通信大多為視距鏈路的優(yōu)勢(shì)，為基礎(chǔ)設(shè)施有限的區(qū)域設(shè)備提供可靠連[0004]鑒于低功率物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備電池容量有限，提出無(wú)線(xiàn)供電通信網(wǎng)絡(luò)解決能源供應(yīng)問(wèn)發(fā)射射頻RF(RadioFrequency)信號(hào)給物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，該設(shè)備配有RF組件來(lái)獲取能量并將收f(shuō)ordatagatheringfrombackscatteringsensornetworks”(IEEEInternationalConferenceonCommunications(ICC).IEEE,2020:1_6)中采用無(wú)線(xiàn)電力傳輸技術(shù)為物聯(lián)abackscatterassistedwirelesslypoweredMECnetwork”(IEEEWirelessCommunicationsLetters,2020:1–1)中考慮一個(gè)無(wú)人機(jī)輔助終端設(shè)備卸載比特?cái)?shù)的情況，5[0009](1)利用一個(gè)搭載邊緣計(jì)算服務(wù)器和載波發(fā)射器的無(wú)人機(jī)、多個(gè)配備反向散射裝Mi表示[0011](3)獲取無(wú)人機(jī)在整個(gè)目標(biāo)區(qū)域工作期間的無(wú)人機(jī)總能耗EUAV及用戶(hù)設(shè)備總能耗[0013](3.2)無(wú)人機(jī)繼續(xù)以特定功率向當(dāng)前子區(qū)域算MEC服務(wù)器上，并在不進(jìn)行反向散射的其他時(shí)隙上通過(guò)視距鏈路傳輸將信號(hào)轉(zhuǎn)換為能量散射向無(wú)人機(jī)卸載的待處理任務(wù)數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)為i]、轉(zhuǎn)換并存儲(chǔ)的能量為[0014](3.3)用戶(hù)通過(guò)主動(dòng)傳輸將反向散射動(dòng)傳輸過(guò)程中用戶(hù)j的發(fā)射功率為Pj[i]、卸載的剩余任務(wù)數(shù)據(jù)耗為[i]:用戶(hù)j進(jìn)行本地計(jì)算的任務(wù)量與能耗分別為和[i]:子區(qū)域的計(jì)算任務(wù)，并記錄完成的任務(wù)量[i]:[0016](3.5)無(wú)人機(jī)在完成當(dāng)前子區(qū)域的6j[0024](5)最小化在反向散射及邊緣計(jì)算通信系統(tǒng)下的總能耗加權(quán)和G，通過(guò)變量替換、[0025](6)通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)凸優(yōu)化工具，得到用戶(hù)任務(wù)完成率及總7[0032]圖4為本發(fā)明方法中通信帶寬B與用戶(hù)最大發(fā)射功率對(duì)能耗的影響情況仿真結(jié)果[0034]圖6為本發(fā)明方法與基準(zhǔn)方案在任務(wù)量L不同時(shí)對(duì)最終加權(quán)能耗及任務(wù)完成率總計(jì)算服務(wù)器和載波發(fā)射器的無(wú)人機(jī)UAV以及多個(gè)配備反向散射裝置的用戶(hù)構(gòu)成了的反向散bMi8[0047](3.2)無(wú)人機(jī)繼續(xù)以特定功率向當(dāng)前子區(qū)域算MEC服務(wù)器上，并在不進(jìn)行反向散射的其他時(shí)隙上通過(guò)視距鏈路傳輸將信號(hào)轉(zhuǎn)換為能量散射向無(wú)人機(jī)卸載的待處理任務(wù)數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)為轉(zhuǎn)換并存儲(chǔ)[0053](3.3)用戶(hù)通過(guò)主動(dòng)傳輸將反向散射耗為[i]:用戶(hù)j進(jìn)行本地計(jì)算的任務(wù)量與能耗分別為和f[i]:具體如下：9[0062](3.5)無(wú)人機(jī)在完成當(dāng)前子區(qū)域的[0071]明]+"i]2[]+[]+E[],用于確保每個(gè)用戶(hù)的能耗不超過(guò)用戶(hù)所收集[0082]仿真2：在無(wú)人機(jī)能耗權(quán)重系數(shù)和總能耗權(quán)重系數(shù)不同情況下的影響情況仿真結(jié)[0087]由圖6可見(jiàn)，本發(fā)明與其他發(fā)明的總目標(biāo)呈現(xiàn)出相同的趨勢(shì)，本發(fā)明中的本地計(jì)