夹持天线赋能的室内毫米波物联网上行移动边缘计算优化

《Sensors》：Blockage-Aware Pinching-Antenna-Enabled Mobile Edge Computing for Indoor IoT: Joint Antenna Placement, Serving Order, Task Offloading, and Computing Resource Allocation

　　

摘要

室内毫米波物联网（IoT）终端受限于有限的计算能力和能量，而遮挡会严重降低计算卸载所需的上行链路性能。本文研究了夹持天线系统（PASS）赋能的上行移动边缘计算（MEC）框架，其中单个夹持天线（PA）沿介质波导依次重新定位，通过时分多址（TDMA）方式为多个终端提供服务。综合考虑三维遮挡几何结构和PA的移动特性，在帧时长、任务截止期限、能量预算和计算能力等约束条件下，联合优化PA的服务位置、服务顺序、部分卸载比例和边缘计算资源，以最小化归一化任务延迟与归一化终端能耗的加权代价。通过结合结构化位置与顺序搜索及双凸资源分配方法，开发了一种两层算法。仿真结果表明，所提出的设计方案实现了 的约束可行率，而固定位置和随机位置基线方案分别为 和 ；在联合可行的实例中，与多分辨率网格搜索基线相比，加权代价降低了 ，与两种位置基线方案相比降低了 –。结果还表明，面向任务的PA定位优于面向速率的部署方式，且该增益无法通过简单增加终端发射功率来补偿。