[发明专利]一种通信计算资源优化方法、装置、系统及存储介质

权利要求书

1.一种通信计算资源优化方法，应用于无人机，其特征在于，包括：

将执行任务的整个时长均匀划分为N个时隙；

采集自身第一运动状态信息和第一信道状态信息；

接收车辆发送的第二运动状态信息和第二信道状态信息；

对所述N个时隙中的每一个时隙n，对所述无人机和所述车辆之间的传输功率和传输时间建立联合优化模型；

对所述联合优化模型进行求解，得到求解结果；

将所述求解结果发送给车辆，以使所述车辆根据所述求解结果调整自身的运动状态；

其中，N是大于1的正整数，n是大于等于1小于等于N的整数；

所述联合优化模型包括：

目标函数和约束条件；

所述约束条件包括：

能量约束、时间约束、数据量守恒、数据上传功率不小于数据下载功率、数据上传链路中车辆的能耗不低于数据下载链路中无人机的能耗、能耗均大于零、决策变量的边界约束；

所述目标函数为：

其中，x表示所需要求解的决策变量，N为时隙数量，M为车辆数量；

i等于o或者d，o表示车辆向无人机发送，d表示无人机向车辆发送；

n＝1,2,...,N-1,N，m＝1,2,...,M-1,M；

p_m,i[n]为在第n时隙上的i方向的发射功率；

t_m,i[n]为在n时隙上的i方向的传输时间；

g_m[n]为第m辆车在n时刻的信道功率增益；

B为带宽，N₀为噪声。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将执行任务的整个时长均匀划分为N个时隙包括：

将所述N个时隙中的每一个时隙n，均匀划分为M个子时隙；

将所述M个子时隙中的每个子时隙，划分为数据上传时间，本地计算时间和数据下载时间；

每个时隙的长度为τ，M是车队中车辆的数量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述车辆包括：

所述车队中的M辆车在地面道路上编队行驶，车辆的编号从前往后编号依次为m＝1,2,...,M-1,M。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一运动状态信息或者第二运动状态信息包括：

位置、速度和加速度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述采集自身第一运动状态信息包括：

根据机载传感器获得在第n时隙末的速度v_UAV和位置坐标q_UAV＝[x_UAV[n],H]；

其中H是所述无人机的飞行高度，x_UAV[n]是无人机的水平位移。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一信道状态信息或者第二信道状态信息包括：

信道带宽、噪声和车辆供电功率。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采集第一信道状态信息包括：

所述无人机向车辆发送信号，所述车辆接收到信号后，计算带宽B和噪声N₀，并发送给所述无人机；

根据无线供能距离和所述车辆的射频能量，确定无线供能发射功率P_m,p；

其中，m是车辆的编号，下标p表示供能过程。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述能量约束为：

其中，t_m,c[n]是无人机在时隙n中计算车辆m传来的任务的时长；

λ_c是有效电容系数；

η₀是节能效率，0η₀1；

τ是时隙的长度；

ε是为其他耗能操作提供的额外能量。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述时间约束为：