利索能及
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专利号: 2021116122047
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于无人机无线能量传输的边缘计算系统能耗优化方法,无人机移动边缘计算系统由一架搭载移动边缘计算服务器的无人机UAV和L个地面用户Ui组成,通信过程分为两个子时隙,其特征在于,所述基于无人机无线能量传输的边缘计算系统能耗优化方法包括以下步骤:

1)第一时隙,无人机UAV对L个地面用户发射能量信号,计算用户Ui收到的能量

2)第二时隙,L个用户执行二元卸载策略,决定任务在本地计算或全部卸载到无人机UAV进行计算,计算用户Ui本地计算的能耗 卸载计算的能耗 和系统的总能耗无人机和用户之间的卸载决策优化和资源分配问题建模为:满足以下条件

τ∈[0,T]       (5)

其中,τ表示能量收集时间,pi表示Ui在数据卸载时的发射功率,αi∈{0,1}表示卸载决策,当αi=1时,表示用户将数据卸载到无人机进行计算,当αi=0时,表示用户进行本地计算,L表示用户数量,B表示Ui与UAV之间的信道带宽,Ci表示Ui在一个时隙中需要处理的计算max任务的数据量,T表示一个时隙的长度,fi 表示Ui的最大CPU频率,bi表示用户Ui的电池电量,Ri表示用户Ui到无人机的传输速率,表示为:2

其中σ表示高斯白噪声功率,hi表示用户Ui与无人机之间的信道增益,表示为:其中gi表示单位距离d=1m时的信道功率增益,η表示路径损耗因子,H表示无人机飞行高度,xu和xi分别表示无人机与用户在x轴上的坐标,yu和yi分别表示无人机与用户在y轴上的坐标;

通过块坐标下降法,将上述问题转化为两个子问题,首先在给定初始卸载策略的情况下优化能量收集时间和用户发射功率,然后优化卸载策略,通过交替优化获得问题的最优解;

所述步骤1)中,用户Ui收集到的能量为:

其中νi表示能量转换效率,P表示无人机发射功率;

所述步骤2)中,用户Ui本地计算的能耗 卸载计算的能耗 和系统的总能耗 分别表示为:其中ξi表示Ui的有效电容系数,K表示处理1bit计算任务需要的CPU转数。