利索能及
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专利号: 2020108354546
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种移动边缘计算网络中无人机计算卸载方法,其特征在于,包括:计算无人机的本地计算能耗和最优上传任务时间;所述最优上传任务时间为无人机计算任务的最大可容忍时延;

基于所述最优上传任务时间计算上传任务能耗;

基于所述本地计算能耗和所述上传任务能耗确定最优任务卸载的比例;

基于所述最优任务卸载的比例确定最优发射功率和最优无人机CPU功率;所述无人机根据所述最优上传任务时间、所述最优任务卸载的比例、所述最优发射功率和所述最优无人机CPU功率完成计算任务。

2.根据权利要求1所述的一种移动边缘计算网络中无人机计算卸载方法,其特征在于,所述计算无人机的本地计算能耗和最优上传任务时间,具体包括:计算无人机的本地计算能耗

2

Eloc=kLC(fUAV) (1‑α);

其中,k表示有效开关电容系数,fUAV表示无人机的CPU频率,α表示任务卸载的比例,L表示计算任务的数据量大小,C表示计算任务的复杂度;

计算最优上传任务时间

T表示无人机计算任务的最大可容忍时延。

3.根据权利要求1所述的一种移动边缘计算网络中无人机计算卸载方法,其特征在于,所述基于所述最优上传任务时间计算上传任务能耗,具体包括:计算第一信道增益、第二信道增益和第三信道增益;所述第一信道增益为无人机与移动边缘计算服务器的接入点之间的信道增益;所述第二信道增益为无人机与窃听者之间的信道增益;所述第三信道增益为移动边缘计算服务器的接入点与窃听者之间的信道增益;

基于所述第一信道增益、所述第二信道增益和所述第三信道增益计算发射功率;

基于发射功率和所述最优上传任务时间计算上传任务能耗。

4.根据权利要求3所述的一种移动边缘计算网络中无人机计算卸载方法,其特征在于,所述基于所述本地计算能耗和所述上传任务能耗确定最优任务卸载的比例,具体包括:由所述本地计算能耗和所述上传任务能耗计算完成计算任务的总能耗;

计算任务卸载的比例的下界;

基于所述第一信道增益、所述第二信道增益和所述第三信道增益计算无人机的最大安全传输负载;

基于所述最大安全传输负载计算任务卸载的比例的上界;

基于所述总能耗、所述任务卸载的比例的下界和所述任务卸载的比例的上界计算最优任务卸载的比例

lb

其中,是方程 的解,Etot表示完成计算任务的总能耗,α 表示任务卸载的比例ub

的下界,α 表示任务卸载的比例的上界。

5.根据权利要求1所述的一种移动边缘计算网络中无人机计算卸载方法,其特征在于,所述基于所述最优任务卸载的比例确定最优发射功率和最优无人机CPU功率,具体包括:基于所述最优的任务卸载的比例确定最优发射功率*

其中,α表示最优任务卸载的比例,L表示计算任务的数据量大小,B表示带宽, 表示最优上传任务时间,gUA表示无人机与移动边缘计算服务器的接入点之间的信道增益,gUE表示无人机与窃听者之间的信道增益,gAE表示移动边缘计算服务器的接入点与窃听者之间的2

信道增益,σ表示高斯白噪声功率,pJ表示移动边缘计算服务器的接入点向窃听者发射的干扰噪声功率,ε表示无人机和窃听者之间的信道检测最大错误率,δ表示移动边缘计算服务器的接入点和窃听者之间的信道检测最大错误率;

基于所述最优任务卸载的比例确定最优无人机CPU功率其中,C表示计算任务的复杂度,T表示无人机计算任务的最大可容忍时延。

6.一种移动边缘计算网络中无人机计算卸载系统,其特征在于,包括:第一计算模块,用于计算无人机的本地计算能耗和最优上传任务时间;所述最优上传任务时间为无人机计算任务的最大可容忍时延;

第二计算模块,用于基于所述最优上传任务时间计算上传任务能耗;

第三计算模块,用于基于所述本地计算能耗和所述上传任务能耗确定最优任务卸载的比例;

第四计算模块,用于基于所述最优任务卸载的比例确定最优发射功率和最优无人机CPU功率;所述无人机根据所述最优上传任务时间、所述最优任务卸载的比例、所述最优发射功率和所述最优无人机CPU功率完成计算任务。

7.根据权利要求6所述的一种移动边缘计算网络中无人机计算卸载系统,其特征在于,所述第一计算模块,具体包括:本地计算能耗计算单元,用于计算无人机的本地计算能耗2

Eloc=kLC(fUAV) (1‑α);

其中,k表示有效开关电容系数,fUAV表示无人机的CPU频率,α表示任务卸载的比例,L表示计算任务的数据量大小,C表示计算任务的复杂度;

最优上传任务时间计算单元,用于计算最优上传任务时间T表示无人机计算任务的最大可容忍时延。

8.根据权利要求6所述的一种移动边缘计算网络中无人机计算卸载系统,其特征在于,所述第二计算模块,具体包括:信道增益计算单元,用于计算第一信道增益、第二信道增益和第三信道增益;所述第一信道增益为无人机与移动边缘计算服务器的接入点之间的信道增益;所述第二信道增益为无人机与窃听者之间的信道增益;所述第三信道增益为移动边缘计算服务器的接入点与窃听者之间的信道增益;

发射功率计算单元,用于基于所述第一信道增益、所述第二信道增益和所述第三信道增益计算发射功率;

上传任务能耗计算单元,用于基于发射功率和所述最优上传任务时间计算上传任务能耗。

9.根据权利要求8所述的一种移动边缘计算网络中无人机计算卸载系统,其特征在于,所述第三计算模块,具体包括:总能耗计算单元,用于由所述本地计算能耗和所述上传任务能耗计算完成计算任务的总能耗;

下界计算单元,用于计算任务卸载的比例的下界;

最大安全传输负载计算单元,用于基于所述第一信道增益、所述第二信道增益和所述第三信道增益计算无人机的最大安全传输负载;

上界计算单元,用于基于所述最大安全传输负载计算任务卸载的比例的上界;

最优任务卸载的比例计算单元,用于基于所述总能耗、所述任务卸载的比例的下界和所述任务卸载的比例的上界计算最优任务卸载的比例lb

其中,是方程 的解,Etot表示完成计算任务的总能耗,α 表示任务卸载的比例ub

的下界,α 表示任务卸载的比例的上界。

10.根据权利要求6所述的一种移动边缘计算网络中无人机计算卸载系统,其特征在于,所述第四计算模块,具体包括:最优发射功率计算单元,用于基于所述最优的任务卸载的比例确定最优发射功率*

其中,α表示最优任务卸载的比例,L表示计算任务的数据量大小,B表示带宽, 表示最优上传任务时间,gUA表示无人机与移动边缘计算服务器的接入点之间的信道增益,gUE表示无人机与窃听者之间的信道增益,gAE表示移动边缘计算服务器的接入点与窃听者之间的2

信道增益,σ表示高斯白噪声功率,pJ表示移动边缘计算服务器的接入点向窃听者发射的干扰噪声功率,ε表示无人机和窃听者之间的信道检测最大错误率,δ表示移动边缘计算服务器的接入点和窃听者之间的信道检测最大错误率;

最优无人机CPU功率计算单元,用于基于所述最优任务卸载的比例确定最优无人机CPU功率

其中,C表示计算任务的复杂度,T表示无人机计算任务的最大可容忍时延。