低轨卫星协作边缘计算任务迁移和资源分配算法

作     者：宋政育 郝媛媛 孙昕 SONG Zheng-Yu;HAO Yuan-Yuan;SUN Xin

作者机构：北京交通大学电子信息工程学院北京100044 中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部北京100094 国家航天局卫星通信系统创新中心北京100094 

出 版 物：《电子学报》 (Acta Electronica Sinica)

年 卷 期：2022年第50卷第3期

页      面：567-573页

核心收录：

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0708[理学-地球物理学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 0816[工学-测绘科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

基　　金：国家自然科学基金青年基金(No.61901027) 

主　　题：卫星通信 协作边缘计算 星间链路 任务迁移 资源分配 加权总能耗 

摘      要：研究了基于星间链路的低轨卫星协作边缘计算任务迁移和资源分配问题,为偏远地区用户提供边缘计算服务.采用部分任务迁移机制,以地面用户加权总能耗最小化为目标建立优化问题,提出了一种低轨卫星协作边缘计算的任务迁移和资源分配算法,基于优化问题的非凸性,将其分解为任务迁移子问题和资源分配子问题,分别采用标准凸优化方法和拉格朗日对偶分解方法进行求解.仿真结果表明,该算法的收敛速度快;与本地计算和任务数据全部上传算法相比,本文所提出的算法可至少降低约74%的用户总能耗;与非协作卫星边缘计算相比,基于星间链路的低轨卫星协作边缘计算可至少降低约22%的用户总能耗,且星间链路的信道容量越大,用户总能耗越低.