论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10966051

成果简介

近日，大连东软信息学院智能与电子工程学院智能与通信工程系王珍在IEEE trans期刊 IEEE Transactions on Vehicular Technology 上发表了题为 Double-Edge-Assisted Computation Offloading and Resource Allocation for Space-Air-Marine Integrated Networks的论文。

引言

随着海洋经济的快速发展和智能化应用的不断普及，“智慧海洋” 相关应用与服务产生了海量计算密集型和时延敏感型任务，对海上通信和计算能力提出了新的要求。海上边缘计算网络作为一种新兴范式，可将繁重计算任务迁移至边缘服务器处理，为用户提供高效的计算服务。然而，海上通信和计算资源都极为有限，单纯依赖海洋设备很难满足上述要求。为此，论文以面向第六代移动通信技术的空天地海一体化网络架构为依托，突破海上“资源孤岛”限制，构建“跨域协同”的海上边缘计算网络。 论文面向海上无人船的业务需求，以海上特殊的通信环境为基础进行建模，构建了天基和空基协同辅助的海上边缘计算网络模型，并提出相应的任务卸载和资源分配的解决方案。

成果介绍

论文提出了一种用于空-天-海的综合网络（SAMIN）的双边辅助计算卸载与资源分配方案。在此场景中，无人飞行器（UAV）与低地球轨道（LEO）卫星均配备边缘服务器，为海上自主水面舰艇（MASS）提供计算支持。MASS可将部分计算任务通过多址接入方式同时卸载至UAV和LEO卫星进行处理。为在时延约束下最小化SAMIN的系统能耗，论文构建了一个联合优化问题，并提出了相应的节能优化算法，旨在协同优化LEO卫星与UAV的卸载模式、卸载量及计算资源分配。进一步地，论文采用交替优化（AO）方法与分层策略对原问题进行分解求解，以获得最优解。最后，通过仿真实验与现有基准算法进行对比，结果验证了所提方案在性能与能效方面的优越性。

图1 网络模型

图2 任务卸载流程

图3 主要解决方案

图4 部分仿真结果展示