[发明专利]一种无源边缘计算网络中的计算与通信协作方法及系统

权利要求书

1.一种无源边缘计算网络中的计算与通信协作方法，其特征在于，应用于计算与通信协作系统，所述计算与通信协作系统包括：至少一个能量节点，至少一个边缘服务器、多个第一通信终端和多个第二通信终端；其中，所述第一通信终端位于所述能量节点近端；所述第二通信终端位于所述能量节点远端；

所述计算与通信协作方法包括步骤：

所述能量节点以预设第一发射功率分别向各个第一通信终端和各个第二通信终端发送能量信号；

各个第一通信终端接收所述能量信号，并利用接收到的能量信号按照预设第一任务量权重值将其任务量以预设第二发射功率发射到与其对应通信连接的第二通信终端；

各个所述第二通信终端接收所述能量信号和各个所述第一通信终端发射的任务量，并利用接收到的能量信号按照预设第二任务量权重值以预设第三发射功率将其任务量和来自各个第一通信终端的任务量发射到所述边缘服务器；其中，所述预设第二发射功率与预设第三发射功率根据所述预设第一任务量权重值和所述预设第二任务量权重值计算得到；

所述边缘服务器接收各个所述第二通信终端发射的任务量，并返回各个所述第二通信终端计算结果；

各个所述第二通信终端接收所述边缘服务器返回的计算结果，并将所述计算结果以预设第四发射功率发射至对应通信连接的各个所述第一通信终端。

2.根据权利要求1所述的无源边缘计算网络中的计算与通信协作方法，其特征在于，所述能量节点以预设第一发射功率分别向各个第一通信终端和各个第二通信终端发送能量信号的步骤之前，还包括：

构建计算与通信协作系统，其中，各个所述第一通信终端与各个所述第二通信终端一对一或多对一通信连接，各个所述第二通信终端与所述边缘服务器通信连接。

3.根据权利要求1所述的无源边缘计算网络中的计算与通信协作方法，其特征在于，所述能量节点以预设第一发射功率分别向各个第一通信终端和各个第二通信终端发送能量信号的步骤之前，还包括：

以所述第二通信终端处理其接收的所述第一通信终端发射的任务量的时间为第一时间，设定所述第一时间的范围为第一数据范围；

在第一数据范围内，根据所述预设第一任务量权重值和所述预设第二任务量权重值，利用搜索算法，得到所述第一时间的最优值；

根据所述第一时间的最优值，计算出预设第二发射功率与预设第三发射功率。

4.根据权利要求3所述的无源边缘计算网络中的计算与通信协作方法，其特征在于，以所述能量节点发射能量到各个第一通信终端和各个第二通信终端的时间为第一时隙；以各个所述第一通信终端接收能量信号向各个所述第二通信终端发射任务量的时间为第二时隙；以各个所述第二通信终端接收来自所述第一通信终端发出的任务量，并将自身的任务量和/或来自各个所述第一通信终端发射的任务量发射至所述边缘服务器的时间为第三时隙；以所述边缘服务器接收各个第二通信终端发射的任务量，并返回对应所述第二通信终端为第四时隙；以各个所述第二通信终端将其接收到的计算结果发射到各个所述第一通信终端为第五时隙；所述第一时隙、第二时隙、第三时隙、第四时隙和第五时隙的时间总和设定为所述第一数据范围的最大值。

5.根据权利要求4所述的无源边缘计算网络中的计算与通信协作方法，其特征在于，所述根据所述第一时间的最优值，计算出预设第二发射功率与预设第三发射功率的步骤包括：

利用凸优化算法根据所述第一时间的最优值，时间分配的约束条件、计算频率以及任务分配的约束条件，以及各个第一通信终端与各个第二通信终端总能量的约束条件，计算出预设第二发射功率与预设第三发射功率。

6.根据权利要求1所述的无源边缘计算网络中的计算与通信协作方法，其特征在于，所述各个第一通信终端接收所述能量信号，并利用接收到的能量信号按照预设第一任务量权重值将其任务量以预设第二发射功率发射到与其对应通信连接的第二通信终端的步骤包括：

所述各个第一通信终端接收所述能量信号并将所述能量信号转化成电能，保存到自身的充电电源中。