安全认知多发单收WPT-MEC网络能效最大化方案

刘伯阳; 王佳伟; 张浩然; 党儒鸽; 王丽平; 余飞

doi:10.13682/j.issn.2095-6533.2026.04.008

西安邮电大学学报 ›› 2026, Vol. 31 ›› Issue (4) : 71 -79. DOI: 10.13682/j.issn.2095-6533.2026.04.008

安全认知多发单收WPT-MEC网络能效最大化方案

刘伯阳, 王佳伟, 张浩然, 党儒鸽, 王丽平, 余飞

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摘要

针对物联网（Internet of Things,IoT）移动边缘计算（Mobile Edge Computing,MEC）网络中终端设备电池容量有限、频谱资源稀缺及信息传输易被窃听等问题，提出一种基于认知无线电（Cognitive Radio,CR）与无线功率传输（Wireless Power Transfer,WPT）技术辅助的安全多输入单输出（Multiple-Input Single-Output,MISO）MEC网络架构。通过融合CR、WPT、物理层安全与协作中继技术，构建以MISO-MEC网络终端能效最大化为目标的优化问题，并采用基于Dinkelbach算法、块坐标下降（Block Coordinate Descent,BCD）、拉格朗日对偶以及变量替换的两阶段联合优化方法进行求解，得到主发射机波束成形向量、次级基站波束成形矩阵、移动终端的发送功率及本地计算频率参数的最优解。仿真结果表明，所提方案在不同网络参数下均有效可靠，能够显著降低能耗并使网络能效最大化，同时验证了该方案理论能效为实际能效的下界。