无线供能移动边缘计算的节能计算卸载研究

摘要

移动边缘计算(mobile edge computing, MEC)和无线能量传输(wireless power transfer, WPT)结合，可以有效缓解无线设备计算资源与电池能量受限问题。针对非线性能量收集模型下无线供能移动边缘计算系统的动态节能卸载问题，提出了一种基于Lyapunov优化理论的能耗优化算法。通过联合优化服务器计算频率、能量站发射功率、任务卸载时间、设备传输功率和本地计算频率，在保证系统稳定性的同时，最小化系统长期平均能量消耗；通过Lyapunov优化理论将随机优化问题转换为基于时隙的确定性子问题，并利用拉格朗日乘子法和改进鲸鱼优化算法进行求解。仿真结果表明，与基准方案对比，提出的计算卸载方案在保证任务队列长期稳定的同时，显著降低系统所需能量。

关键词

移动边缘计算 / 无线能量传输 / 李雅普诺夫优化 / 计算卸载