无线供能智能反射面辅助移动边缘计算系统设计与优化

研究了一种智能反射面（IRS）辅助移动边缘计算系统的新设计方案，该系统由一个配备边缘计算服务器的混合接入点（HAP）、一个配备射频能量收集电路的IRS和一个具有随机任务到达的用户端组成。为节省用户端能耗，首先提出了一种新颖的协议，使系统可以根据信道状态信息、IRS电池的能量状态与用户任务队列状态，自适应地在能量收集模式、IRS辅助任务卸载模式和IRS待机任务卸载模式中选择一种合适的工作模式。然后，基于该协议，建立了系统的优化问题，在给定IRS电池的能量状态与用户任务队列的稳定性约束条件下，通过优化系统工作模式和每种模式下的资源分配，最小化用户端的任务卸载与计算能耗。通过利用李雅普诺夫（Lyapunov）优化方法，对该问题进行了求解，从而得到了一种高效的低复杂度优化算法。仿真结果表明，所提方案比已有的基准方案可节省50%～90%的能耗。