《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于5G架构超密集组网粒子群优化算法改进
2023年电子技术应用第1期
彭昇1,赵建保2,魏敏捷3
1.上海电力大学 电子信息工程学院,上海 201306;2.国网信息通信产业集团有限公司,北京 102200; 3.上海电力大学 电气工程学院,上海 201306
摘要: 随着移动通信技术的发展,传统智能终端设备无法满足快速增长的海量数据计算要求,移动边缘计算为物联网中移动用户提供了低延迟和灵活的计算方案。综合考虑边缘服务器上有限的计算资源以及网络中用户的动态需求,提出通过二进制粒子群优化算法分配发射功率优化传输能耗。将请求卸载与资源调度作为双重决策问题进行分析,基于粒子群优化算法提出了一种新的多目标优化算法求解该问题。仿真结果表明,二进制粒子群优化算法可以节省传输能耗,且具有良好的收敛性。所提出的新算法在响应率方面优于现有算法,在动态边缘计算网络中可以保持良好的性能。
中圖分類號:TN929.5;TN301.6
文獻標志碼:A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.223278
中文引用格式: 彭昇,趙建保,魏敏捷. 基于5G架構(gòu)超密集組網(wǎng)粒子群優(yōu)化算法改進[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用,2023,49(1):69-74.
英文引用格式: Peng Sheng,Zhao Jianbao,Wei Minjie. Improvement of particle swarm algorithm based on ultra-dense networking under 5G architecture[J]. Application of Electronic Technique,2023,49(1):69-74.
Improvement of particle swarm algorithm based on ultra-dense networking under 5G architecture
Peng Sheng1,Zhao Jianbao2,Wei Minjie3
1.College of Electronic Information Engineering,Shanghai University of Electric Power, Shanghai 201306, China; 2.State Grid Information and Telecommunication Group Co., Ltd., Beijing 102200, China; 3.College of Electrical Engineering,Shanghai University of Electric Power, Shanghai 201306, China
Abstract: With the development of mobile communication technology, traditional intelligent terminal devices cannot meet the rapidly growing massive data computing requirements. Mobile edge computing provides low-latency and flexible computing solutions for mobile users in the Internet of Things. Considering the limited computing resources on the edge server and the dynamic needs of users in the network, this paper proposes to allocate the transmit power to optimize the transmission energy consumption through the binary particle swarm optimization algorithm. Analyzing request offloading and resource scheduling as a dual decision-making problem, a new multi-objective optimization algorithm based on particle swarm optimization algorithm is proposed to solve the problem. The simulation results show that the binary particle swarm optimization algorithm can save transmission energy and has good convergence. The proposed new algorithm outperforms existing algorithms in terms of response rate and can maintain good performance in dynamic edge computing networks.
Key words : edge computing;resource optimization;particle swarm optimization;task offloading

0 引言

    隨著移動通信技術(shù)的迅速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)中的終端設(shè)備(例如智能手機、智能家居、智能汽車等)都可以通過互聯(lián)網(wǎng)來進行相互連接[1]。近年來,移動設(shè)備類型及數(shù)量呈指數(shù)增長,目前移動設(shè)備往往為了具備便攜性與簡易性,而缺乏足夠的計算能力及容量來滿足應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量要求。移動邊緣計算(Mobile Edge Computing,MEC)是物聯(lián)網(wǎng)邊端設(shè)備執(zhí)行計算請求的方法[2],移動網(wǎng)絡(luò)運營商與云服務(wù)提供商在邊端服務(wù)器中部署豐富的計算資源,在邊端中對移動終端設(shè)備所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進行計算處理。

    邊緣計算資源調(diào)度的核心觀點是通過優(yōu)化移動邊緣計算來提高計算資源與能力從而滿足用戶的需求。網(wǎng)絡(luò)運營商開始普遍構(gòu)建5G架構(gòu)的超密集組網(wǎng)(Ultra-Dense Network,UDN)多基站協(xié)同服務(wù)場景[3]。在UDN中通過部署宏基站(Macro-cell Base Station,MBS)與多個微基站(Small-cell Base Station,SBS)實現(xiàn)極高的頻率復(fù)用,極大提高了覆蓋地區(qū)的系統(tǒng)容量與計算能力。




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作者信息:

彭昇1,趙建保2,魏敏捷3

(1.上海電力大學 電子信息工程學院,上海 201306;2.國網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團有限公司,北京 102200;

3.上海電力大學 電氣工程學院,上海 201306) 




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