[发明专利]一种具有安全保障的基于模拟退火的多接入计算分流方法

说明书

一种具有安全保障的基于模拟退火的多接入计算分流方法，包括以下步骤：(1)考虑某个移动用户i，它在的K个基站服务范围内，每个基站配备有一个边缘计算服务器可以为移动用户i提供计算分流服务，提出了一种满足移动用户的服务质量保证用户的传输信息安全的同时，最小化移动用户的上行传输总能量；(2)将问题TECM分解为两层优化问题；(3)针对底层问题，运用拉格朗日常数法，并对溢出概率进行线性枚举，优化了系统的总能量消耗；(4)根据顶层问题，采用了模拟退火算法，进一步优化了系统的总能量消耗；(5)通过底层问题与顶层问题的交互迭代，最终解决问题TECM。本发明具有较高的安全性和可靠性。

技术领域

本发明属于通信领域，涉及一种具有安全保障的基于模拟退火的多接入计算分流方法。

背景技术

全球移动数据量的大量增长，对未来移动用户带来巨大的挑战。边缘计算技术的出现使得移动用户的计算分流成为可能，从而自身的计算压力。为了实现数据分流，一些移动用户很容易被恶意窃听从而导致安全溢出问题。

发明内容

为了克服已有技术的上行传输能量较大的缺点，满足移动用户安全性能要求，本发明提供一种在满足安全性能要求的前提下，最小化上行传输能量的具有安全保障的基于模拟退火的多接入计算分流方法，本发明针对上行传输能量过大的难点，研究了一种具有安全保障的基于模拟退火的多接入计算分流方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有安全保障的基于模拟退火的多接入计算分流方法，所述方法包括以下步骤：

(1)考虑某个移动用户i(Mobile User,MU i)，它在的K个基站(Base Station,BS)服务范围内，每个基站配备有一个边缘计算服务器(Edge Server)可以为移动用户i提供计算分流服务，边缘服务器用集合表示，移动用户i需要完成的计算任务总量用表示，移动用户i将部分计算任务量分分流至边缘计算服务器完成，其中分流至边缘计算服务器k计算任务量用s_ik表示，由移动用户i本地完成的剩余计算任务量可以通过计算得到，同时考虑存在一个恶意窃听者窃听移动用户i分流至不同边缘计算服务器的计算任务量，在满足安全性能要求的前提下最小化系统总能量消耗的优化问题描述为如下所示的TECM问题，TECM指的是Total energy consumption minimization；

在TECM问题中，代表移动用户i消耗的总能量，ε_i代表移动用户i在计算任务量分流过程中被窃听者窃听的概率；

将问题中的各个参数说明如下：

移动用户i的总能量消耗；

移动用户i的总流量需求；

p_ik：移动用户i到边缘计算服务器k的传输功率/W；

移动用户本地的功率/W；

移动用户i的本地计算能力/Mbps；

V_k：边缘计算服务器k的计算能力/Mbps；

W_k：移动用户i到边缘计算服务器k的传输信道带宽/MHz；

边缘计算服务器k的最大能量消耗/J；

系统最大延时/s；

g_ik：移动用户i到边缘计算服务器k的信道增益；

g_iE：移动用户i到窃听者的信道功率增益；

θ_ik：窃听者的窃听强度；