基于李雅普诺夫的RIS辅助无人机边缘计算网络中任务卸载与资源分配研究

TP391; 针对无人机(UAV)面对复杂时变的衰落信道对无线传输造成不利影响这一问题,构建了可重构智能表面(RIS)辅助UAV边缘计算网络中UAV轨迹、RIS相移、卸载时隙分配、CPU频率分配和用户设备(UE)传输功率的联合优化问题.为了求解构建的问题,对UE和UAV的任务队列稳定性约束进行转化,将多时隙随机性优化问题转化为每个时隙的确定性优化问题,提出了基于李雅普诺夫优化和块坐标下降(BCD)法的任务卸载与资源分配(JORL)方法.首先基于三角不等式求解RIS相移并求得闭合表达式;然后使用非凸转凸问题的技术求解卸载时隙分配、CPU频率分配和UE传输功率;最后基于连续凸近似方法求解UAV轨迹...

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Published in通信学报 Vol. 45; no. 9; pp. 258 - 273
Main Authors 邝祝芳, 郭宇敬, 邓晓衡
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中南林业科技大学计算机与数学学院,湖南 长沙 410004%中南大学电子信息学院,湖南 长沙 410083 2024
Subjects
任务队列
Lyapunov optimization
unmanned aerial vehicle
边缘计算
edge computing
task queue
无人机
李雅普诺夫优化
reconfigurable intelligent surface
可重构智能表面
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ISSN1000-436X
DOI10.11959/j.issn.1000-436x.2024155

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Summary:TP391; 针对无人机(UAV)面对复杂时变的衰落信道对无线传输造成不利影响这一问题,构建了可重构智能表面(RIS)辅助UAV边缘计算网络中UAV轨迹、RIS相移、卸载时隙分配、CPU频率分配和用户设备(UE)传输功率的联合优化问题.为了求解构建的问题,对UE和UAV的任务队列稳定性约束进行转化,将多时隙随机性优化问题转化为每个时隙的确定性优化问题,提出了基于李雅普诺夫优化和块坐标下降(BCD)法的任务卸载与资源分配(JORL)方法.首先基于三角不等式求解RIS相移并求得闭合表达式;然后使用非凸转凸问题的技术求解卸载时隙分配、CPU频率分配和UE传输功率;最后基于连续凸近似方法求解UAV轨迹.仿真结果表明,JORL在保证任务队列稳定性和降低能耗方面有较优越的性能.
ISSN:1000-436X
DOI:10.11959/j.issn.1000-436x.2024155