文档名：双智能反射面辅助的绿色物联网边缘计算吞吐量研究
摘要：为解决计算密集型应用的终端物联网用户设备微电池能量难题,研究绿色可再生能量收集技术和双重构智能反射面技术赋能边缘计算,构建双智能反射面辅助的绿色物联网边缘计算系统,有效延长终端物联网用户设备计算寿命,提高系统计算吞吐量.首先,建立双智能反射面辅助的多用户级联衰落信道模型,建立绿色可再生能量收集的多时隙随机到达模型,建模物联网终端设备的能量供需因果约束条件.其次,以系统计算吞吐量最大化为准则,建模终端设备本地计算速率、边缘计算卸载功率、智能反射面相位的联合优化设计问题;该设计问题隶属一类复杂的非凸优化问题.为此,采用轻量级的多阶段优化技术,快速迭代设计本地计算、计算卸载、智能反射面相移等变量,完成绿色物联网边缘计算系统设计.实验结果表明,在较少的系统计算时间下,本文所提方案与基于半定松弛算法的性能增益相当,且优于已有的基准方案.
Abstract：InordertosolvethemicrobatteryenergyproblemofterminalInternetofThingsuserdevicesincomputation-intensiveapplications,greenrenewableenergyharvestingtechnologyanddoublereconfigurableintelligentsurfaces(RIS)technologyenablingedgecomputingwerestudiedandagreenInternetofThingsedgecomputingsystemassistedbydouble-RISwasconstructed,effectivelyextendingthecomputinglifeofterminalInternetofThingsuserdevicesandimprovingsystemcomputationcapacity.Firstly,amulti-usercascadefadingchannelmodelassistedbydouble-RISwasestablished,andamulti-slotrandomarrivalmodelofgreenrenewableenergyharvestingwasestablishedtomodelthecausalconstraintsofenergysupplyanddemandofInternetofThingsterminaldevices.Secondly,basedonthemaximizationofsystemcomputationcapacity,thejointoptimizationdesignproblemofterminallocalcomputingrate,edgecomputingoffloadingpowerandphaseshiftofRISswasmodeled.Thisdesignproblembelongstoaclassofcomplexnon-convexoptimizationproblem.Tothisend,lightweightmulti-stageoptimizationtechnologywasadoptedtorapidlyanditerativelydesignvariablessuchaslocalcomputation,computationoffloadingandphaseshiftofRISs,etc,tocompletethedesignofgreenInternetofThingsedgecomputingsystem.Theexperimentalresultsshowthattheperformancegainsoftheproposedschemearebetterthantheexistingbenchmarkschemes,andtheproposedschemeisequivalenttotheschemebasedonsemidefiniterelaxationalgorithmunderlesssystemcomputingtime.
作者：陈彦龙 曾祥 李宇龙 王丰Author：ChenYan-Long ZengXiang LiYu-Long WangFeng
作者单位：广东工业大学信息工程学院,广东广州510006
刊名：广东工业大学学报
Journal：JournalofGuangdongUniversityofTechnology
年，卷(期)：2024, 41(3)
分类号：F224.32
关键词：边缘计算 双智能反射面 能量收集 计算卸载
Keywords：edgecomputing doublereconfigurableintelligentsurfaces energyharvesting computationoffloading
机标分类号：TP393TN929.5O151.21
在线出版日期：2024年6月19日
基金项目：国家自然科学基金，广东省自然科学基金资助项目，广州市科技计划项目双智能反射面辅助的绿色物联网边缘计算吞吐量研究[
期刊论文] 广东工业大学学报--2024, 41(3)陈彦龙 曾祥 李宇龙 王丰为解决计算密集型应用的终端物联网用户设备微电池能量难题,研究绿色可再生能量收集技术和双重构智能反射面技术赋能边缘计算,构建双智能反射面辅助的绿色物联网边缘计算系统,有效延长终端物联网用户设备计算寿命,提高系...参考文献和引证文献
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