《电子技术应用》
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基于NOMA的移动边缘计算网络优化方案
2022年电子技术应用第4期
冯韶华,陈青华,欧阳中辉,李 钊
海军航空大学 岸防兵学院,山东 烟台264001
摘要: 移动边缘计算(MEC)使智能终端能够将部分计算负载转移到位于基站子系统的边缘服务器上,以解决物联网络大量数据处理问题。通过研究非正交多址(NOMA)的多址MEC,提出了一种终端-边缘服务器资源分配方案,通过NOMA方式传输,智能终端可以将计算工作负载卸载到不同的边缘服务器,从而减少完成智能终端的计算工作负载的总延迟。该方案目标是优化资源成本最小,该系统成本考虑终端卸载的计算工作量和边缘服务器的计算资源使用成本的总延迟。通过单个终端的最优卸载解决方案数值结果验证了方案的有效性。
中图分类号: TN92;TP393
文献标识码: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.211682
中文引用格式: 冯韶华,陈青华,欧阳中辉,等. 基于NOMA的移动边缘计算网络优化方案[J].电子技术应用,2022,48(4):62-66,70.
英文引用格式: Feng Shaohua,Chen Qinghua,Ouyang Zhonghui,et al. NOMA enable network optimization scheme of mobile edge computing[J]. Application of Electronic Technique,2022,48(4):62-66,70.
NOMA enable network optimization scheme of mobile edge computing
Feng Shaohua,Chen Qinghua,Ouyang Zhonghui,Li Zhao
College of Coastal Defense,Navy Aviation University,Yantai 264001,China
Abstract: Mobile edge computing(MEC) enables an intelligent terminal to transfer part of the computing load to the edge server located in the base station subsystem to solve the problem of mass data processing in IoT network. In this paper, a resource allocation scheme of terminal to edge server is proposed by studying NOMA multi-access MEC. By NOMA transmission, the intelligent terminal can offload the computing workload to different edge servers, so as to reduce the total delay of completing the computing workload of the intelligent terminal. The goal of this scheme is to minimize the cost of the system, which takes into account the total delay of the computing workload unloaded by the terminal and the cost of using the computing resources of the edge server. The numerical results of the optimal unloading solution with a single terminal are used to verify the effectiveness of the proposed solution.
Key words : moving edge calculation(MEC);non-orthogonal multiple access(NOMA);system cost minimization;resource allocation;optimal discharge

0 引言

    随着现代信息社会的快速发展,计算密集型移动应用日益遍及,使得广域物联网以及各种耗费资源的应用(例如虚拟现实、自动驾驶)实现爆炸性增长[1-2]。但是,传统的智能终端通常配备有有限的计算资源,无法负担巨大的业务流量,同时计算时延等问题会导致在运行需要大量资源的服务时,服务质量下降,无法满足需求。移动边缘计算(MEC)能使智能终端能够主动地将部分计算工作负载卸载到位于基站子系统的边缘服务器中,为解决这一具有挑战性的问题提供了一种有效的方法[3-6]

    通过向附近的边缘服务器卸载负载,MEC可以有效减少计算延迟和节省移动终端能耗等问题。因此,许多工作人员都致力于研究MEC在不同应用中的开发[7-10]。由于物联网络中无线链路数据传输使动态资源调度具有随机性和复杂性,MEC的性能取决于数据传输的无线资源分配和智能终端的计算卸载,因此卸载决策和计算缓存的制定至关重要。为进一步提高通过MEC进行计算卸载的效率,解决计算卸载和缓存的能耗,需要一种新的多址MEC技术以满足需求,使终端可以利用不同的无线网络将计算工作量同时卸载到多个边缘服务器上。

    非正交多址(NOMA)技术在提高网络频谱效率方面显示出了巨大的潜力。MT-2020(5G)推进组《5G愿景与需求白皮书》中提出,5G定位于频谱效率更高、速率更快、容量更大的无线网络。4G采用了正交多址接入技术,而5G频谱效率相比4G需要提升5~15倍,为了进一步提升频谱效率,发明了非正交多址(NOMA)技术[11-13]。NOMA在发送端采用非正交发送,引入干扰信息,接收端通过串行干扰删除(SIC)抵消干扰,实现正确解调,NOMA可以有效地提高无线接入网络(RAN)中的资源利用效率。




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作者信息:

冯韶华,陈青华,欧阳中辉,李  钊

(海军航空大学 岸防兵学院,山东 烟台264001)




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