[发明专利]MEC网络中联合发射功率控制的信道分配方法

说明书

本发明涉及一种MEC网络中联合发射功率控制的信道分配方法，其特征在于：其步骤包括：S1、MEC网络中的资源分配决策单元收集网络信息；S2、形成信道增益表H；S3、构成初始化标准表Q；S4、所述资源分配决策单元为服务请求用户分配初始发射功率；S5、所述资源分配决策单元为每个服务请求用户分配初始信道；S6、所述资源分配决策单元为所有服务请求用户进行信道和发射功率调整迭代，得到最小化MEC网络总时延‑能耗加权和J的信道分配方案。本发明能在计算服务请求用户和通信服务请求用户同存的情况下，快速获得满足最大发射功率约束和最小传输速率约束的信道‑发射功率分配方法。

技术领域

本发明属于移动边缘计算技术领域，具体地说，是一种MEC网络中联合发射功率控制的信道分配方法。

背景技术

当前移动互联网与移动应用创新面临三大矛盾，包括移动设备计算密集型应用需求剧增但移动设备自身计算能力和电池容量有限、移动云接入需求剧增但接入能力有限、移动网络技术革新越来越多但运营商网络管道化严重且用户平均收益不断降低。为了解决上述矛盾，2014年，欧洲电信标准研究所(ETSI)提出移动边缘计算(MEC,mobile edgecomputing)技术，定义为“在无线接入网(RAN)内靠近移动用户的位置提供IT和云计算能力的新平台”，并已列入第五代移动通信的关键网络技术之一。

本质上，移动边缘计算技术是移动云计算技术向网络边缘的延伸。在该模式下，首先，大量计算和存储资源部署在网络边缘，靠近移动设备或传感器，用户可以将计算密集型任务迁移到边缘云服务器(ECS)中执行，从而显著降低对移动设备计算能力的要求并减小移动设备计算密集型任务执行带来的能耗。其次，通过在网络边缘部署服务器，移动用户无需接入远端云，可以降低云平台和骨干网负载，减少时延。

尽管移动边缘计算技术与超密集组网技术已列入第五代移动通信的关键网络技术，资源分配问题已得到深入研究，但针对超密集网络与移动边缘技术融合下的发射功率控制和信道分配却研究不够。已有的方法局限于计算请求用户，但在实际MEC网络中，通常表现为计算请求用户与通信请求用户并存，而现有的移动边缘计算技术无法既需要满足通信请求用户的最低传输速率要求，还需要满足所有请求用户的最大发射功率约束。

发明内容

针对上述MEC网络中信道分配无法同时满足计算请求用户与通信请求用户的缺陷，本发明提出了一种MEC网络中联合发射功率控制的信道分配方法，该方法具有同时满足通信用户最小发射功率约束和所有用户最大发射功率约束的信道分配准则，最小化了MEC网络中总的时延-能耗和。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种MEC网络中联合发射功率控制的信道分配方法，其特征在于：其步骤包括：

S1、MEC网络中的资源分配决策单元收集所有服务请求用户、基站和边缘云服务器的网络信息；其中，所述服务请求用户包括通信服务请求用户和计算服务请求用户；

S2、所述资源分配决策单元对收集到的网络信息进行筛选、整合，形成信道增益表H；

S3、所述资源分配决策单元通过对所述信道增益表H中的数据进行计算，构成初始化标准表Q；

S4、所述资源分配决策单元为服务请求用户分配初始发射功率，其中每个通信服务请求用户的初始发射功率设置为该通信服务请求用户发射功率可取的最大值p_max，每个计算服务请求用户的初始发射功率设置为该计算服务请求用户发射功率可取的最小值p_min，p_min0；

S5、所述资源分配决策单元为每个服务请求用户分配初始信道；

S6、所述资源分配决策单元为所有服务请求用户进行信道和发射功率调整迭代，得到最小化MEC网络总时延-能耗加权和J的信道分配方案；其中MEC网络总时延-能耗加权和J即为计算服务请求用户时延-能耗加权和J。