[发明专利]面向毫米波MEC的低时延-高速率的卸载传输方法

说明书

本发明公开了一种面向毫米波MEC的低时延‑高速率的卸载传输方法，该方法为：在固定的用户配对情况下，获得最优波束宽度分配Ω^*；对CPUE和CMUE进行随机配对；逐一检测所有CMUE的配对关系是否为最优配对；对于非最优配对的CPUE和CMUE进行交换配对，获得对应的最优配对；根据所述最优波束宽度分配Ω^*对所有的最优配对的波束宽度进行迭代优化。本发明对用户配对和波束宽度这两项待优化变量进行分配，以求得在多种用户并存的情况下实现不同种类用户的服务性能折衷，进而提高mmWave MEC系统的传输与计算性能。

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种面向毫米波MEC的低时延-高速率的卸载传输方法。

背景技术

随着物联网(IoT)技术的发展，在未来的B5G/6G通信系统中，将会有许多实时应用场景，系统也将面临更大规模的用户接入。在低延迟数据处理要求的推动下，移动边缘计算(MEC)将成为提高用户体验并降低网络成本的一项重要技术。为了满足未来MEC系统的低延迟计算要求，需要同时考虑物理层的现有关键技术，特别是毫米波(mmWave)技术。MmWave作为一种很有前景的技术，由于其具有巨大的可用带宽资源，可以成倍地提高MEC卸载的传输能力，近年来引起了广泛的研究兴趣，现已成为后5G时代和6G时代的一个重要研究趋势，毫无疑问，MEC和mmWave的结合将会为未来低延迟实施卸载与传输带来新的机遇，此外，高效的无线电资源管理策略将为该系统提供技术保障。

然而，当前针对MEC系统无线电资源管理技术的研究依然存在较大问题。首先，绝大多数无线电资源管理工作依然停留在微波阶段，主要针对微波频段的MEC系统的资源管理。然而多种实测数据表明，mmWave在MEC系统中可以实现较高的传输速率并导致较低的时延，这二种关键技术的结合将会是大势所趋。因此亟需开发出面向mmWave的MEC系统资源管理技术。其次，在实际MEC系统中，计算类用户(CPUE)与通信类用户(CMUE)往往是并存的。而现有资源管理工作往往忽略了这一点，大多数现有工作主要针对只存在CPUE的场景，并在此基础上对无线电资源进行优化分配，这无疑与实际MEC系统相距甚远。另外，现有工作优化目标较为单一，大多数工作集中在计算时延、卸载能耗等单目标优化，这与复杂的MEC卸载过程大不相符，应当在多个拥有折衷关系的目标中选取较合适的资源分配方式。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种面向毫米波MEC的低时延-高速率的卸载传输方法

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种面向毫米波MEC的低时延-高速率的卸载传输方法，该方法为：

在固定的用户配对情况下，获得最优波束宽度分配Ω^*；

对CPUE和CMUE进行随机配对；

逐一检测所有CMUE的配对关系是否为最优配对；

对于非最优配对的CPUE和CMUE进行交换配对，获得对应的最优配对；

根据所述最优波束宽度分配Ω^*对所有的最优配对的波束宽度进行迭代优化。

上述方案中，所述在固定的用户配对情况下，获得最优波束宽度分配Ω^*，具体为：初始化辅助变量x和y，令迭代计数器n＝0，并设置迭代终止门限ζ≥0，采用内点法对求解，获得当前波束分配结果Ω^[n]，当两次迭代CMUE的平均时延差小于ζ时，迭代终止，并获得最优波束宽度分配Ω^*。

上述方案中，所述辅助变量x和y二者满足所述辅助变量x和y分别代替CPUE的信噪比和 CMUE的信号与噪声和。