UAV 기반 무선 전력 공급 모바일 엣지 컴퓨팅에서 계산률 최적화

본 논문은 무선 전력 전송(WPT)과 모바일 엣지 컴퓨팅(MEC)을 결합한 UAV 기반 시스템을 제안한다. 시스템은 하나의 UAV가 고출력 RF 신호를 통해 다수의 저전력 IoT 디바이스에 에너지를 공급하고, 동시에 MEC 서버 역할을 수행해 사용자들의 계산 작업을 처리한다. 기존 연구에서는 WPT와 MEC을 각각 다루었으나, UAV를 활용한 에너지 전송 효율 향상과 비행 경로 설계가 동시에 고려된 연구는 부족했다. 이에 저자들은 두 가지 오프로드 모드—부분 오프로드(partial)와 이진 오프로드(binary)—에 대해 가중합 계산 비트(Weighted Sum Computation Bits)를 최대화하는 최적화 문제를 수식화한다. **시스템 모델** - K명의 단일 안테나 사용자와 하나의 다중 안테나 UAV가 3차원 공간에서 비행한다. - 시간은 T초를 N개의 슬롯으로 나누고, 각 슬롯에서 UAV 위치와 사용자 전송 파라미터가 고정된다. - 사용자 i는 CPU 주파수 f_i(t)로 로컬 연산을 수행하거나, 전송 전력 p_i(t)와 오프로드 시간 τ_i(t)를 이용해 UAV에 작업을 전송한다. - 에너지 수확 인과성 제약: 사용자는 이전 슬롯까지 수집한 에너지만 사용할 수 있다. - UAV 속도 제한: ||q