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申请/专利权人：西安电子科技大学;成都亚光电子股份有限公司

摘要：本发明公开一种MIMO移动边缘计算网络IA与IN联合的资源分配方法，解决现有技术没有复用通信资源，消除干扰需要无穷时隙扩展，不能适用于工程实践中MIMO场景的问题。其实现步骤是，按照计算负载处理计算任务；每个用户将处理后的子计算任务上传至边缘节点，并基于IA设计上传阶段的预编码矩阵与解码矩阵以消除干扰，并计算上行时延；边缘节点将期望值下传至用户，基于IA与IN联合设计下传阶段的预编码矩阵和解码矩阵以消除干扰，并计算下行时延。本发明复用通信资源，在消除干扰的过程中不需要进行时隙扩展，且对任意系统配置的移动边缘计算网络均适用。

主权项：1.一种MIMO移动边缘计算网络IA与IN联合的资源分配方法，其特征在于，分别设计上传阶段和下传阶段的预编码矩阵和解码矩阵，得到上行时延与下行时延分别与边缘节点数、用户数、计算负载、边缘节点配置的天线数以及用户配置的天线数的表达式；该方法的步骤包括如下：步骤1，分配计算任务：移动边缘计算系统按照每个计算负载处理计算任务，均分接收到的每个用户计算任务的输入比特数，得到该用户均分后的多个子计算任务；所述每个计算负载是由下式得到的： 其中，rq表示第q个任务的计算负载，表示等价于符号，∑表示求和操作，j表示移动边缘计算网络中的第j个边缘节点，∈表示属于符号，表示移动边缘计算网络中的边缘节点的集合，i表示移动边缘计算网络中的第i个用户，表示移动边缘计算网络中的用户的集合，Φ表示计算复制数，其取值范围为1＜Φ＜K，表示包含于符号，表示属于符号，Wi,Φ表示移动边缘计算网络中的第j个边缘节点处被分配过来需要计算的子计算任务的集合，|·|表示取绝对值操作，M表示移动边缘计算网络中的用户数，L表示移动边缘计算网络中的每个计算任务的输入比特数；步骤2，将计算任务上传至移动边缘计算网络中的边缘节点：步骤2.1，每个用户向其边缘节点发送均分后所有子计算任务；步骤2.2，每个边缘节点接收每个用户发送的所有子计算任务；步骤3，设计上传阶段的预编码矩阵和解码矩阵：步骤3.1，用户从复数域的预编码矩阵中挑选满足条件的元素，组成大小为Nr×ds的上传阶段的预编码矩阵采用相同方法得到个预编码矩阵；所述条件指的是，所选挑选元素对应乘积矩阵的张成空间中每个元素值均相等，得到该边缘节点接收到的项干扰子计算任务全都对齐到同一空间；其中，Nr表示移动边缘计算网络中的用户配置的天线数，ds表示子计算任务的长度，表示第i个用户发送给中第p个多播组的子计算任务的预编码矩阵，表示边缘节点集合中除了第j个边缘节点以外的其他边缘节点构成的边缘节点集合，M表示移动边缘计算网络中的用户总数，K表示移动边缘计算网络中的边缘节点总数，r表示移动边缘计算网络中的计算负载，表示从K个边缘节点中选取出r个边缘节点的组合数；步骤3.2，边缘节点从复数域中的解码矩阵中挑选满足条件的元素，组成大小为的上传阶段的解码矩阵所述条件指的是，所选挑选元素对应的乘积矩阵的中每个元素值均为0，得到该边缘节点消除的干扰子计算任务数总数、每个边缘节点的自由度与边缘节点数、用户数、计算负载、边缘节点配置的天线数、用户配置的天线数的关系，每个边缘节点可消除的干扰子计算任务总数均相同；其中，Nt表示移动边缘计算网络中的边缘节点配置的天线数，表示第j个边缘节点的解码矩阵；步骤4，按照下式，计算每个用户将计算子任务传至边缘节点的上行时延： 其中，表示第i个用户将计算子任务传至边缘节点的上行时延，上角标u表示上行符号，min{A,B}表示取A和B中的最小值； 其中，Nt表示移动边缘计算网络中的边缘节点配置的天线数，Nr表示移动边缘计算网络中的用户配置的天线数；步骤5，计算并下传用户期望值：步骤5.1，计算每个边缘节点的发送期望值，并将该节点的期望值发送给其用户；步骤5.2，每个用户接收边缘节点发送的期望值；步骤6，设计下传阶段的预编码矩阵和解码矩阵：步骤6.1，边缘节点从复数域的预编码矩阵中挑选满足条件的元素，组成大小为Nt×ds的下传阶段的预编码矩阵采用相同方法得到个预编码矩阵；所述条件指的是，所选挑选元素对应乘积矩阵的张成空间中每个元素值均相等，得到该用户接收到的项干扰期望值全都对齐到同一空间，其中，表示移动边缘计算网络中第j个边缘节点发送集合中第k个的边缘节点合作组发送给为第t个用户的干扰期望值的预编码矩阵；步骤6.2，用户从复数域中的解码矩阵中挑选满足条件的元素，组成大小为的下传阶段的解码矩阵所述条件指的是，所选挑选元素对应的乘积矩阵的中每个元素值均为0，得到该用户消除的干扰期望值总数、每个用户的自由度与边缘节点数、用户数、计算负载、边缘节点配置的天线数、用户配置的天线数的关系，每个用户可消除的干扰期望值总数均相同；其中，表示第i个边缘节点的解码矩阵；步骤7，按照下式，计算每个边缘节点将期望值传至用户的下行时延： 其中，表示第j个边缘节点将期望值传至用户的下行时延，上角标d表示下行符号，min{C,D}表示取C和D中的最小值； 其中，Nr表示移动边缘计算网络中的用户配置的天线数，Nt表示移动边缘计算网络中的边缘节点配置的天线数。

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