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专利号: 2020109396921
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于空地协同边缘计算网络的任务安全卸载策略确定方法,其特征在于,包括如下步骤:S10,获取合法用户k在无人机微云卸载模式的第一传输时延 和第一传输能耗获取无人机微云执行计算任务时的第一计算时延 和计算能耗S20,获取合法用户k在远端基站边缘云卸载模式下的第二传输时延 和第二传输能耗 获取远端基站边缘云执行计算任务时的第二计算时延S30,获取在合法用户k将计算任务卸载到无人机微云时产生的第一上行传输数据速率以及此时窃听用户进行窃听时的第一窃听传输速率 获取当合法用户k将计算任务卸载到远端基站边缘云时产生的第二上行传输数据速率 以及此时窃听用户进行窃听的第二窃听数据速率 根据第一上行传输数据速率 和第一窃听传输速率 确定合法用户k在无人机微云卸载模式下的第一安全容量 根据第二上行传输数据速率以及第二窃听数据速率 确定合法用户k在远端基站边缘云卸载模式下的第二安全容量S40,根据第一安全容量 第二安全容量 第一传输能耗 和第二传输能耗确定任务卸载的安全能效函数ηk,根据安全能效函数ηk设置优化函数,根据第一传输时延 第一计算时延 计算能耗 第二传输时延 和第二计算时延 确定约束条件,根据所述优化函数和约束条件确定任务安全卸载策略;

所述优化函数包括:

所述约束条件包括:

ak,0,ak,u,ak,BS∈{0,1},

ak,0+ak,u+ak,BS=1,

其中,min表示求最小值,max表示求最大值,ak表示合法用户k的任务卸载决策向量,ak=[ak,0,ak,u,ak,BS],rk表示资源向量, qU表示无人机的三维位置,K表示合法用户总个数, 表示无人机分配给合法用户k的计算资源, 表示远端基站分配给合UAV法用户k的计算资源,f 表示无人机微云的计算频率, 表示本地计算模式下的时延,Tk表示可容忍的时延需求, 表示第一传输时延, 表示第一计算时延, 表示第二传输时延, 表示第二计算时延, 表示无人机处理合法用户k任务时的能耗, 表示无人机的最大能量限制,ak,0表示合法用户在本地独立处理计算任务的决策因子,ak,u表示任务卸载到无人机微云计算的决策因子,ak,BS表示卸载到远端基站边缘云的决策因子;

所述安全能效函数ηk包括:

其中,号 表示定义。

2.根据权利要求1所述的基于空地协同边缘计算网络的任务安全卸载策略确定方法,其特征在于,所述第一传输时延 包括:所述第一传输能耗 包括:

其中,ak,u表示任务卸载决策向量的第二元素,Lk表示输入任务数据的大小, 表示任务卸载至无人机微云的上行传输数据速率,pk表示合法用户k的发送功率。

3.根据权利要求1所述的基于空地协同边缘计算网络的任务安全卸载策略确定方法,其特征在于,所述第一计算时延 包括:计算能耗包括:

其中,ak,u表示任务卸载决策向量的第二元素,Lk表示输入任务数据的大小,Dk表示计算UAV每比特任务所需的CPU周期数,fk 表示资源向量的一个向量元素, 表示无人机执行合法用户k任务时的CPU能耗。

4.根据权利要求1所述的基于空地协同边缘计算网络的任务安全卸载策略确定方法,其特征在于,所述第二传输时延 包括:所述第二传输能耗 包括:

所述第二计算时延 包括:

其中,ak,BS表示任务卸载决策向量的第三元素, 表示第二上行传输数据速率,pk表示合法用户k的发送功率,Lk表示输入任务数据的大小,Dk表示计算每比特任务所需的CPU周期BS数,fk 表示分配给合法用户k的计算频率。

5.根据权利要求1所述的基于空地协同边缘计算网络的任务安全卸载策略确定方法,其特征在于,所述第一上行传输数据速率 包括:所述第一窃听传输速率 包括:

所述第二上行传输数据速率 包括:

所述第二窃听数据速率 包括:

第一安全容量 包括:

第二安全容量 包括:

其中,B表示信道带宽, 表示无人机微云卸载模式下合法用户k接收到的干2

扰信号,σ表示噪声功率,pjam表示远端基站发送干扰信号的功率, 表示合法用户k与无人机之间的信道链路,pk表示合法用户k的发送功率, 表示窃听用户接收到的干扰信号, 表示远端基站边缘云卸载模式下合法用户k接收到的干扰信号, 表示合法用户k与窃听用户之间的信道链路, 表示合法用户k与远端基站之间的信道链路,max表示取最大值,符号 表示定义; 和 分别表示远端基站与无人机及窃听用户之间的信道链路。