利索能及
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专利号: 2020103188164
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种车联网中基于NOMA-MEC的混合卸载方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1:初始化车辆用户的请求卸载任务Qv={Sv,Dv}和信道容量Q,确定车辆用户v的最佳能耗容忍区间(0,emax)、时延能耗的权衡因子λ;其中,v表示车辆用户,且v={1,2,...,V},V表示车辆用户的数量,Sv表示车辆用户v需要卸载的任务大小,Dv表示车辆用户v需要卸载任务的最大时延容忍度;

S2:判断车辆用户的请求卸载任务Qv是否超出基于OMA的通信网络系统容量Qmax,若当前接入车辆用户数量未超出基于OMA的通信网络系统容量,则选择OMA卸载方法进行卸载;若接入的车辆用户数量Qv超过了基于OMA的通信网络系统容量Qmax,则执行步骤S3;

S3:根据时延公式计算出各车辆用户的卸载时延t={t1,t2…tk},根据各车辆用户的卸载时延筛选出满足NOMA卸载方法条件的车辆用户,更新满足NOMA卸载方法条件的车辆用户集合v[];

S4:以系统需求和卸载时延为约束条件,以系统的时延和能耗最小化为目标建立目标优化函数;采用基于DQN的合作博弈算法对所述目标优化函数进行求解,得到最优功率分配策略;

S5:根据最优功率分配策略分别求出每个车辆用户的能耗ev;

S6:若车辆用户v的能耗ev在最佳能耗容忍区间范围[0,emax]内,且满足时延或者满足成本 则选择NOMA卸载方法进行卸载;若车辆用户v的能耗ev超出了最佳能耗容忍区间范围[0,emax],则选择NOMA-MEC卸载方法进行卸载,

其中, 表示车辆用户v选择NOMA卸载方法进行卸载的时延, 表示车辆用户v选择NOMA-MEC卸载方法进行卸载的时延,λ表示时延与能耗的权衡因子, 表示车辆用户v选择OMA卸载方法进行卸载的时延, 表示车辆用户v选择NOMA卸载方法进行卸载的功率。

2.根据权利要求1所述的一种车联网中基于NOMA-MEC的混合卸载方法,其特征在于,所述时延公式包括:

其中,t表示时延,Sv表示表示车辆用户v需要卸载的任务大小,B表示车辆用户的信道带宽,p是在MEC系统中的传输功率,hv表示车辆用户v与MEC服务器之间的信道增益,pv表示车辆用户的噪声功率。

3.根据权利要求1所述的一种车联网中基于NOMA-MEC的混合卸载方法,其特征在于,选择NOMA卸载方法的车辆用户必须满足条件包括:当车辆用户的卸载时延大于请求匹配车辆用户的卸载时延,则该车辆用户选择请求匹配车辆用户的信道进行任务卸载。

4.根据权利要求1所述的一种车联网中基于NOMA-MEC的混合卸载方法,其特征在于,所述目标优化函数包括:其中,Tm表示车辆用户m实际卸载的时延, 表示车辆用户m在NOMA模式下的传输功率, 表示车辆用户n在时隙Dm的传输功率,Dm表示车辆用户m需要卸载任务的最大时延容忍度,Sn表示表示车辆用户n需要卸载的任务大小,Rn表示车辆用户n的传输速率,B表示表示车辆用户的信道带宽, 表示车辆用户n在时隙Dn的传输功率,pv表示车辆用户的噪声功率,hn表示车辆用户与MEC服务器之间的信道增益。

5.根据权利要求1所述的一种车联网中基于NOMA-MEC的混合卸载方法,其特征在于,所述基于DQN的合作博弈算法包括三个阶段:第一阶段在更新后满足NOMA卸载方法条件的车辆用户集合v[]中求出与车辆用户n匹配的信道;第二、三两个阶段利用奖励函数公式计算奖励函数,多次迭代求出最优功率分配策略。

6.根据权利要求5所述的一种车联网中基于NOMA-MEC的混合卸载方法,其特征在于,所述奖励函数公式包括:其中, 表示车辆用户在状态S下选择行为A最小化任务执行时车辆用户获得的效用,S表示车辆用户的状态,A表示行为空间, 表示车辆用户n的总传输功率,TV车辆用户V的卸载时延, 表示用户n的功率分配系数,Sn表示车辆用户n需要卸载的任务大小,Rn车辆用户n的传输速率,pv表示车辆用户的噪声功率,hn表示车辆用户n与MEC服务器之间的信道增益; 表示车辆用户的动作a通过方法π以状态s在t时隙内最优收益函数,E[*]表示期望函数,τk表示学习率,且τk∈(0,1),rt表示当前状态t下卸载任务后得到的回报,rt+k表示在k时刻后的回报,st表示当前状态,at表示当前状态st对应的行为。