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龍圖騰網(wǎng)獲悉廣東工業(yè)大學申請的專利一種聯(lián)合離線在線的無人機輔助移動邊緣計算通信方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN115550945B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-09發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202211131372.9，技術(shù)領(lǐng)域涉及：H04W16/22；該發(fā)明授權(quán)一種聯(lián)合離線在線的無人機輔助移動邊緣計算通信方法是由張廣馳;徐煜軒;崔苗設計研發(fā)完成，并于2022-09-16向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種聯(lián)合離線在線的無人機輔助移動邊緣計算通信方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明提供一種聯(lián)合離線在線的無人機輔助移動邊緣計算通信方法，該方法在概率視距信道模型的基礎上，考慮了用戶計算任務的開始時間，以最小化所有用戶計算時延之和為目標，構(gòu)建優(yōu)化問題，通過離線過程迭代優(yōu)化獲得各路段最優(yōu)的用戶調(diào)度、用戶資源分配和無人機飛行軌跡；通過在線過程對最優(yōu)的無人機飛行軌跡的各個路段構(gòu)建線性規(guī)劃問題，并循環(huán)優(yōu)化所構(gòu)建的線性規(guī)劃問題，自適應調(diào)節(jié)無人機在剩余路段的飛行速度和用戶計算任務資源分配，并根據(jù)調(diào)節(jié)結(jié)果為對應路段的用戶提供計算服務；該方法采用離線與在線結(jié)合的方式優(yōu)化無人機輔助的移動邊緣計算通信，能夠顯著降低所有用戶計算任務的時延之和，提高通信效率。

本發(fā)明授權(quán)一種聯(lián)合離線在線的無人機輔助移動邊緣計算通信方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種聯(lián)合離線在線的無人機輔助移動邊緣計算通信方法，其特征在于，包括以下步驟： S1：構(gòu)建概率視距信道模型； 所述概率視距信道模型包括初始子模型，具體為： 一個無人機為地面K個用戶提供計算服務，用戶集合表示為，用戶相對地面位置不變，用戶k的坐標表示為，其中 表示用戶k的水平坐標；用戶k的總?cè)蝿沼嬎懔繛閎it，對應的用戶計算任務開始時間為，其中；無人機被派遣在總飛行時間內(nèi)為所有用戶提供計算服務，每個用戶卸載部分計算任務至無人機進行計算，剩余的計算任務在本地進行計算； 所述概率視距信道模型包括還包括無人機軌跡子模型，具體為： 將無人機的總飛行時間劃分為個等長的時隙，無人機從初始位置起飛，于終點處降落；將無人機的飛行軌跡化為長的坐標序列，即，其中，為無人機的初始坐標，為無人機的終點坐標；無人機在滿足最大飛行速度約束的前提條件下獨立控制水平與垂直飛行速度，其中，和分別是無人機的最大水平速度和最大垂直速度，得到以下的軌跡約束： 其中， ，和分別為無人機在每個時隙的最大飛行水平距離和最大飛行垂直距離； 同時，設定無人機飛行高度的約束： 其中，和分別為無人機在每個時隙的最小飛行高度和最大飛行高度； 所述概率視距信道模型包括還包括通信子模型，具體為： 將無人機與用戶之間信道模型分為視距和非視距兩種狀態(tài)，令 表示二進制的無人機與用戶k在第n個時隙時的信道狀態(tài)，其中，和分別表示無人機與用戶k在第n個時隙時的信道狀態(tài)為視距和非視距；第n個時隙的視距概率 ： 其中，、、和分別為第一環(huán)境常數(shù)、第二環(huán)境常數(shù)、第三環(huán)境常數(shù)和第四環(huán)境常數(shù)，滿足、、和；表示在時隙時無人機與用戶之間的仰角，表達式為： 第n個時隙的非視距概率 ； 在第n個時隙中，無人機與用戶之間的實時信道功率增益，表示為： 其中，和分別表示視距和非視距狀態(tài)下的信道功率增益，是在第n個時隙，無人機與用戶k之間的距離，是在視距狀態(tài)下參考距離m時的平均信道功率增益，表示非視距下附加的信號衰減因子，和分別表示視距和非視距下的平均路徑損耗指數(shù)； 用戶k以其最大功率與無人機進行傳輸，用表示在第個時隙時無人機與用戶k之間的二進制通信調(diào)度變量，表示無人機與用戶k通信，表示無人機與用戶k不通信； 在每一時隙，無人機只允許和一個用戶進行通信，設置以下調(diào)度約束： ， ， 定義用戶k在第n個時隙時的傳輸速率為，單位為，公式如下： 其中，表示實時信道功率增益，表示無人機的附加高斯白噪聲功率； 實時的傳輸速率具體為： 其中，和，分別表示視距和非視距狀態(tài)下傳輸速率，且； 定義用戶k在每個時隙的第一通信速率為，具體為： ， 將用戶k在每個時隙的第一通信速率重構(gòu)為第二通信速率，所述第二通信速率具體為： 所述概率視距信道模型包括還包括計算子模型，具體為： 在每一個時隙用戶k在本地執(zhí)行計算任務所花費的時間為： 其中，為本地計算時間，為用戶k在第n個時隙的計算任務量，單位為，為用戶k執(zhí)行1任務量需要的CPU周期數(shù)，為用戶k本地的計算能力； 無人機執(zhí)行移動邊緣計算任務所花費的時間為： 其中，為移動邊緣計算執(zhí)行所花費的時間，為用戶k卸載部分計算任務至無人機所花費的時間，為無人機計算被卸載的計算任務所花費的時間，為無人機的計算能力，為傳輸帶寬； S2：離線過程：在所述概率視距信道模型的基礎上，考慮用戶計算任務的開始時間，構(gòu)建優(yōu)化問題，目標是最小化所有用戶計算時延之和，得到各路段的用戶調(diào)度、用戶計算任務資源分配和無人機飛行軌跡；具體為： 在所述概率視距信道模型的基礎上，考慮用戶計算任務的開始時間，構(gòu)建第一優(yōu)化問題R，所述第一優(yōu)化問題R及其約束具體為： R: s.t. , ， 其中，，表示一個時隙的長度，表示用戶計算任務開始時間所包含的時隙個數(shù)，，表示無人機飛行軌跡的水平坐標集合，，表示無人機飛行軌跡的垂直坐標集合，，表示無人機與用戶k在每個時隙的二進制通信調(diào)度變量集合，，表示用戶k在每個時隙的計算任務量集合； 將第一優(yōu)化問題R重構(gòu)并利用求解器求解，得到各路段的用戶調(diào)度、用戶計算任務資源分配和無人機飛行軌跡； 所獲得的無人機飛行軌跡是由一系列路徑點和連接路徑點的線段所構(gòu)成，定義相鄰路徑點及其之間的連接線段為一個路段； S3：對離線過程所構(gòu)建的優(yōu)化問題進行迭代優(yōu)化，得到各路段最優(yōu)的用戶調(diào)度、各路段最優(yōu)的用戶計算任務資源分配和各路段最優(yōu)的無人機飛行軌跡； S4：在線過程：使無人機沿著所獲得的各路段最優(yōu)的無人機飛行軌跡飛行，固定所獲得的各路段最優(yōu)的用戶調(diào)度，在每個路徑點處，不改變無人機的飛行方向，構(gòu)建線性規(guī)劃問題，用求解器求解所構(gòu)建的線性規(guī)劃問題，并循環(huán)優(yōu)化所述線性規(guī)劃問題，自適應調(diào)節(jié)無人機在剩余路段的飛行速度和用戶計算任務資源分配，并根據(jù)調(diào)節(jié)結(jié)果為對應路段的用戶提供計算服務； 所述線性規(guī)劃問題及其約束具體為： s.t. 其中，，表示第n至N路段中各路段用戶計算任務資源分配集合，，表示第n至N路段中各路段無人機飛行時長集合，表示無人機從第n個路段開始所剩余的飛行時長之和，滿足，表示用戶k在第n個路段的計算任務開始時間，滿足，表示用戶k從第n個路段開始所剩余計算任務量，滿足，表示第個路段之前用戶k本地計算執(zhí)行所花費時間之和，表示第個路段之前無人機邊緣計算執(zhí)行所花費時間之和。

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