[发明专利]一种基于NOMA的移动边缘计算网络高效资源分配方法

权利要求书

1.一种基于NOMA的移动边缘计算网络高效资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在基于NOMA的移动边缘计算网络系统中，配备一个上行NOMA通讯系统，一个外部窃听者，而有K1个用户可以将计算密集型任务卸载到一个AP上(集成MEC服务器)；所有的节点都配有单天线，用k表示第k∈{1,…,K}个用户，无线信道采用频率非选择性准静态块衰落模型，在一个微元变量T内，传输块的信道保持不变，用户k到AP和用户k到窃听者之间的信道系数分别用和在多个衰落作用下，AP只能够知道窃听者的平均信道增益d_AP,k和d_e,k分别代表用户k到AP的距离和用户k到窃听者的距离,α代表路径损耗指数，是归一化瑞利衰落信道状态；

(2)在OMA-MEC中，每个用户被固定分配专用时间/频率资源来向MEC服务器卸载任务；

(3)在满足计算时延约束的情况下，保持不同的CPU周期的的频率f_k,i一致，表示出用户的本地消耗能量；

(4)使用广泛接受的威纳安全解码方案安全的将上行用户的信息解码，以牺牲一定卸载速率的方式引入冗余信息，达到对抗窃听并增强任务卸载安全性的目的；

(5)保证计算任务的时延约束和安全卸载，通过关注上行用户的加权和能耗最小化追求高效能源NOMA-MEC的设计。

2.根据权利要求1所述的一种基于NOMA的移动边缘计算网络高效资源分配方法，其特征在于，所述步骤(2)实现过程如下：

在OMA-MEC中，每个用户被固定分配专用时间/频率资源来向MEC服务器卸载任务，通过运用NOMA的原理，所有的用户可以在同一时间和频率上卸载它们的任务，在一个变量T内，每个用户k可以执行一个总数为L_k＞0的输入任务；考虑部分卸载的模式，l_k是本地输入计算任务，故L_k-l_k是安全卸载到AP的比特量，假设有m、n两个用户，在同一个时间段服务，AP接受信号和窃听者接受的信号分别表示为：

其中，s_k指用户k承担任务信号，p_k指所相关传输功率，n_AP和n_e分别是在AP的方差σ_AP²零均值化加性高斯白噪声和在窃听者的方差σ_e²零均值化加性高斯白噪声；

在AP接受的SINRs用来解码用户n和m的信息分别是：

Γ_AP，m＝γ_AP,mp_m

这里

若窃听者在解码出上行用户的信息之前就消除了上行用户的干扰，在窃听者接受到的SINR的信息：

Γ_e,k＝γ_e,kp_lo，k∈{m,n},

这里

每个用户能量损耗来自两部分，一部分来自卸载计算任务给MEC服务器，另外一部分来自电路消耗，总的能量消耗为：

这里p_c,k＞0是用户k固定的电路消耗。

3.根据权利要求1所述的一种基于NOMA的移动边缘计算网络高效资源分配方法，其特征在于，所述步骤(3)通过以下公式实现：

其中，c_k表示用户k计算一比特的输入计算任务所需要的CPU的周期k∈{m,n}，计算的输入计算任务需要总的计算周期为c_kl_k，f_k,i为不同的CPU周期的频率，此处频一致，指有效电容系数，大小取决于用户k的芯片架构。