[发明专利]无线信息与能量同传辅助的雾计算网络资源配置的方法

说明书

本发明提供了一种无线信息与能量同传辅助的雾计算网络资源配置方法，通过联合考虑能量收集、本地处理和计算卸载，能够降低无线设备的能量消耗，延长无线网络生存周期；考虑了无线设备通过无线信能同传技术从接收的无线信号中收集能量进行自身供电，以及通过本地计算和向周围的计算资源卸载计算任务两种模式选择尽可能降低自身能量消耗，以提高网络生存周期的场景；本发明的优点在于，同时考虑了无线信能同传的能量供应和本地计算模式卸载模式的模式选择，并给出了联合模式选择、时间分配、功率分割因子调整、节点功率控制的多资源联合优化分配算法。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种无线信息与能量同传辅助的雾计算网络资源配置的方法。

背景技术

无线信能同传技术：在无线通信系统中，无线电波既能携带信息，又能携带能量。无线信能同传技术可以实现利用无线电波将信息和能量同时传输给接收端，对于提升没有固定能量供应的无线设备的使用寿命意义重大。现在无线网络中的无线设备大多由电池供电，更换电池或者充电需要很高的人工成本，且使设备持续工作时间降低，从而使无线网络的生存周期也受到很大限制。通过无线电传输信息的同时收集能量，可以大大延长设备持续工作时间，提升无线网络的系统性能。

无线功率分割技术：无线信息与能量同传，主要对应两种接收模式，一种是时间分割接收，另一种是功率分割接收。基于这两种接收模式，可通过动态的调整时间分割比例或功率分割比例，有效的得到基于无线信能同传技术系统的最优性能，本方法主要提供基于功率分割接收的网络资源配置方法。

雾计算是一种新的信息数据任务处理模式，计算资源部署在无线设备的周围，可以通过将无线设备计算量大的任务卸载给周围的计算资源进行处理，提高无线设备计算处理能力的同时可降低无线设备密集计算带来的能量消耗。

发明内容

本发明的实施例提供了一种无线信息与能量同传辅助的雾计算网络资源配置的方法，解决现有技术中无线设备的能量消耗量大，无线网络系统性能差的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

无线信息与能量同传辅助的雾计算网络资源配置的方法，包括：

无线设备节点接收混合接入点发送的无线信号并获取信道信息和任务信息；

无线设备节点基于信道信息和任务信息分别获得本地计算模式和卸载到混合接入点模式的最优资源配置参数；

无线设备节点基于本地计算模式和卸载到混合接入点模式的最优资源配置参数计算分别获得本地计算模式和卸载到混合接入点模式中无线设备节点的能耗值；

无线设备节点基于能耗值选择进入本地计算模式或卸载到混合接入点模式。

优选地，本地计算模式和卸载到混合接入点模式的最优资源配置参数包括：无线信号最优时间分配t、功率分割因子q、最优功率控制p_s；

无线设备节点基于信道信息和任务信息分别获得本地计算模式和卸载到混合接入点模式的最优资源配置参数包括：

通过公式计算本地计算模式下的无线信号最优接收时长t_1l；式中，T为一个时隙的时间间隔，F为无线设备节点每秒钟可计算操作的次数，C为混合接入点信息传输速率要求；

通过公式计算本地计算模式下的本地功率分割因子q_l；式中，W为系统的通信带宽，σ²为底噪功率；

通过公式计算本地计算模式下的本地最优计算时长t_2l；

通过公式