无人机辅助MEC车辆任务卸载与功率控制近端策略优化算法

来源：电子与信息学报杂志2024年第6期北京时间：

作者：谭国平, 易文雄, 周思源, 胡鹤轩

单位：河海大学计算机与信息学院 南京 211100

摘要：无人机(UAVs)辅助移动边缘计算(MEC)架构是灵活处理车载计算密集、时延敏感型任务的有效模式。但是，如何在处理任务时延与能耗之间达到最佳均衡，一直是此类车联网应用中长期存在的挑战性问题。为了解决该问题，该文基于无人机辅助移动边缘计算架构，考虑无线信道时变特性及车辆高移动性等动态变化特征，构建出基于非正交多址(NOMA)的车载任务卸载与功率控制优化问题模型，然后将该问题建模成马尔可夫决策过程，并提出一种基于近端策略优化(PPO)的分布式深度强化学习算法，使得车辆只需根据自身获取局部信息，自主决策任务卸载量及相关发射功率，从而达到时延与能耗的最佳均衡性能。仿真结果表明，与现有方法相比较，本文所提任务卸载与功率控制近端策略优化方案不仅能够显著获得更优的时延与能耗性能，所提方案平均系统代价性能提升至少13%以上，而且提供一种性能均衡优化方法，能够通过调节用户偏好权重因子，达到系统时延与能耗水平之间的最佳均衡。

关键词：无人机辅助计算, 移动边缘计算, 近端策略优化, 深度强化学习, 功率控制和任务卸载

基金资助：国家自然科学基金(61832005, U21B2016)