[发明专利]一种无线供电移动边缘计算系统中的资源分配方法

权利要求书

1.一种无线供电移动边缘计算系统中的资源分配方法，其特征在于，包括：

构建无线供电移动边缘计算系统，其中，所述无线供电移动边缘计算系统包括：1个集成了移动边缘计算服务器的AP和多个无线设备，AP基于无线功率传输技术为所述无线设备充电，无线设备利用从AP处获得的能量执行和卸载计算任务，AP还用于执行从无线设备卸载的计算任务，AP表示接入点；

在无线能量传输和计算卸载过程中，确定表征AP和无线设备的能量状态变化的微分方程；

根据斯塔克尔伯格博弈确定AP和无线设备的收益函数；

根据确定的表征AP和无线设备的能量状态变化的微分方程、AP和无线设备的收益函数，利用贝尔曼动态规划原理，确定AP无线能量传输的最佳传输功率和无线设备卸载到AP的计算任务的最佳比例。

2.根据权利要求1所述的无线供电移动边缘计算系统中的资源分配方法，其特征在于，表征AP的能量状态变化的微分方程为：

其中，x_ap(t)表示AP在t时刻的能量状态；p_g(t)表示电网的能源供应量；p_ap(t)表示AP无线能量传输的传输功率；N表示无线设备的数目；r_i(t)表示无线设备i卸载到AP的计算任务的比例；ε表示无线供电移动边缘计算系统的能量消耗率；μ表示计算卸载带来的单位能量消耗。

3.根据权利要求2所述的无线供电移动边缘计算系统中的资源分配方法，其特征在于，表征无线设备的能量状态变化的微分方程为：

dx_i(t)＝[η_ih_ip_ap(t)-μ[q_i(t)-r_i(t)]-εx_i(t)]dt

其中，x_i(t)表示无线设备i在t时刻的能量状态；h_i表示从AP到无线设备i的信道矢量；η_i表示无线设备i的能量收集效率。

4.根据权利要求3所述的无线供电移动边缘计算系统中的资源分配方法，其特征在于，根据斯塔克尔伯格博弈确定AP的收益函数包括：

在给定时间间隔的情况下，根据斯塔克尔伯格博弈，AP通过确定无线能量传输的最佳传输功率，使得AP的收益最小：

其中，J_ap(t)表示AP的收益；T表示时间间隔的上限；表示AP的能量阈值；α_ap、β_ap、γ_ap分别表示p_ap²(t)、的权重系数。

5.根据权利要求4所述的无线供电移动边缘计算系统中的资源分配方法，其特征在于，根据斯塔克尔伯格博弈确定无线设备的收益函数包括：

在给定时间间隔的情况下，根据斯塔克尔伯格博弈，无线设备i通过确定卸载到AP的计算任务的最佳比例，使得无线设备i的收益最小：

其中，J_i(t)表示无线设备i的收益；表示无线设备i的能量阈值；α_i、β_i、γ_i分别表示[η_ih_ip_ap(t)]²、μ²[q_i(t)-r_i(t)]²、的权重系数。

6.根据权利要求5所述的无线供电移动边缘计算系统中的资源分配方法，其特征在于，根据确定的表征无线设备的能量状态变化的微分方程、无线设备的收益函数，利用贝尔曼动态规划原理，确定无线设备卸载到AP的计算任务的最佳比例包括：

根据确定的表征无线设备的能量状态变化的微分方程、无线设备的收益函数，建立无线设备i的哈密顿函数；

利用贝尔曼动态规划原理求解无线设备i的哈密顿函数，得到无线设备卸载到AP的计算任务的最佳比例。