【摘 要】
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移动边缘计算(MEC,Mobile Edge Computing)是未来无线通信中一项富有潜力的关键技术,可以大大地改善边缘网络性能,满足多元化的计算服务要求。此外,作为下一代频谱技术之一的毫米波(mm Wave,millimeter-wave)通信,具有宽带和高速的优点,为无线网络能够高效地支持物联网提供了一个可行的解决方案。因此,本文将结合MEC和mm Wave通信,辅以非正交多址接入(NOM
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移动边缘计算(MEC,Mobile Edge Computing)是未来无线通信中一项富有潜力的关键技术,可以大大地改善边缘网络性能,满足多元化的计算服务要求。此外,作为下一代频谱技术之一的毫米波(mm Wave,millimeter-wave)通信,具有宽带和高速的优点,为无线网络能够高效地支持物联网提供了一个可行的解决方案。因此,本文将结合MEC和mm Wave通信,辅以非正交多址接入(NOMA,Non-Orthogonal Multiple Access)技术和可重构智能表面(RIS,Reconfigurable Intelligent Surface)技术,研究毫米波移动边缘计算(mm Wave-MEC)系统中计算有效的资源分配方案,以提高计算效率和保证用户公平性。本文的主要工作如下:1.研究基于模拟波束成形的mm Wave-MEC系统中计算有效的资源分配方案。首先构建NOMA协议下最大化所有用户的最小计算效率的计算效率优化问题,对基站的模拟波束成形和每个用户的本地资源分配进行联合优化,然后提出了一种基于惩罚连续凸逼近的计算效率优化算法求解上述问题。仿真结果表明了所提出算法获得的资源分配方案能够达到较高的计算效率。2.研究基于混合波束成形的mm Wave-MEC系统中计算有效的资源分配方案。根据最大-最小公平性准则,建立NOMA协议下联合优化基站的混合波束成形和每个用户的本地资源分配的计算效率优化问题。利用罚函数法和非精确块坐标下降法,提出了一种可行的计算效率优化算法。仿真结果验证了所提出的资源分配方案的有效性,且该方案可以获得比模拟波束成形的资源分配方案更高的计算效率。3.研究基于RIS的mm Wave-MEC系统中计算有效的资源分配方案。考虑用户与基站之间无直达链路的情形,使用RIS辅助用户到基站的上行链路通信。在此基础上,针对基站的混合波束成形、RIS的被动波束成形以及每个用户的本地资源分配进行联合优化设计,建立相应的计算效率优化问题。提出了一种基于惩罚非精确块坐标下降法的计算效率优化算法来获得计算有效的资源分配方案。仿真结果表明在mm Wave-MEC系统中部署RIS是可行有效的,且相比于传统中继方案,RIS可以兼顾计算效率和能耗。
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