无人机辅助边缘计算中安全通信与能效优化策略

• Published in: 通信学报 Vol. 44; no. 3; pp. 45 - 54
• Main Authors: 余雪勇, 邱礼翔, 宋家宁, 朱洪波
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室,江苏南京 210003 2023; 南京邮电大学通信与信息工程学院,江苏南京 210003
• Subjects: 资源分配; 能耗优化; 无人机安全通信; 位置优化; 移动边缘计算
• ISSN: 1000-436X
• DOI: 10.11959/j.issn.1000?436x.2023032

TN929.5; 无人机的灵活移动性在移动边缘计算系统中引起了广泛的关注.然而,空中窃听者的存在使它的安全传输仍然面对巨大的挑战.为了解决高安全通信速率与低能耗之间的矛盾,引入安全通信能效这一概念,即无人机安全通信传输速率与无人机能耗之间的比值.首先,在满足给定任务时延、无人机的CPU计算频率以及任务卸载率的约束下,提出一种最大化安全通信能效的卸载策略,即联合优化合法无人机悬停位置、CPU计算频率分配以及区分计算任务复杂度的卸载策略;同时从物理层安全角度提升了无人机-移动边缘计算场景下的安全通信.其次,由于该策略是一个复杂的非凸问题,将其解耦为3个子问题,通过块坐标下降法与连续凸逼近(SCA)相结合的全局优化算法来求解该非凸问题.仿真结果表明,针对不同任务复杂度的系统,所提策略都能在满足地面终端卸载需求的同时,平衡整体的通信安全性能和能耗之间的关系,并提高安全通信能效.