基于码分多址的无源边缘计算系统计算性能最优化方案研究

发布时间：2023-03-25 00:09

　　随着通信技术与物联网行业的快速发展,低功耗无线网络被广泛的应用于监测和工业自动化等场景,部署了海量具有实时通信和计算功能的小型无线设备。由于严格的设备尺寸限制和生产成本考虑,无线设备通常使用容量有限的电池和低功耗低性能的处理器,从而大大限制了无线网络的数据处理性能。基于射频的无线能量传输技术(WPT)和移动边缘计算(MEC)技术的最新发展成为延长电池寿命和提高无线设备的计算能力的有效解决方案。两者的结合构成了新型的无源边缘计算系统,其能够持续地为无源设备远程无线供能,并且协助无线设备进行数据处理。同时,相比于传统的边缘计算网络,无源边缘计算系统优化设计存在新的挑战。一方面,由于无线能量传输效率较低,无线设备收集的能量有限,系统性能受到无线设备有限能量的制约。另一方面,对于多用户无源边缘计算系统,用户共享有限的系统资源,例如MEC服务器的计算资源、时间和频率资源。对处于较差信道状态的用户,收集的能量较低,而在执行计算任务时需要分配更多的系统资源,造成严重的不公平现象。本文研究了由WPT供电的多用户MEC网络的资源分配问题,其中用户通过码分多址技术共享无线信道,并遵循二进制计算卸载策略,即...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 背景及意义
    1.2 发展历史和国内外研究现状
        1.2.1 WPT技术发展历史
        1.2.2 MEC网络
        1.2.3 研究现状
    1.3 论文的主要内容与章节安排
        1.3.1 论文主要内容和贡献
        1.3.2 章节安排
第2章 无源边缘计算系统模型分析
    2.1 技术理论基础
        2.1.1 无线能量传输技术
        2.1.2 直接序列扩频技术
    2.2 无源边缘计算系统模型
        2.2.1 信道网络模型
        2.2.2 卸载模型
        2.2.3 本地计算模型
    2.3 混合整数非线性规划问题
    2.4 本章小结
第3章 无源边缘计算系统资源最优分配研究
    3.1 引言
    3.2 凸优化理论
        3.2.1 凸集
        3.2.2 凸函数
        3.2.3 内点法
    3.3 最优功率分配
        3.3.1 循环功率控制
        3.3.2 分式规划法的基本理论
        3.3.3 基于分式规划法的功率控制
    3.4 最优时间资源分配
    3.5 本章小结
第4章 最优卸载策略选择
    4.1 引言
    4.2 局部搜索算法的基本原理
    4.3 随机局部搜索算法
    4.4 基于随机局部搜索算法的卸载策略选择
    4.5 本章小结
第5章 实验仿真与结果分析
    5.1 引言
    5.2 算法仿真结果分析
        5.2.1 仿真参数设置
        5.2.2 最优解的性质
        5.2.3 计算速率比较
        5.2.4 计算复杂度
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 未来展望
参考文献
指导教师对研究学位论文的学术评语
研究生学位(毕业)论文答辩委员会决议书
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果



本文编号：3770131