计算机工程

作者：刘亮, 毛武平, 李汶蔚, 谭思源, 荆腾祥

单位：重庆邮电大学通信与信息工程学院, 重庆 400065

关键词：任务卸载,空天地一体化网络,移动边缘计算,Stackelberg博弈,纳什均衡

基金：国家自然科学基金(62171070); 重庆邮电大学博士启动基金(A2023007)

受地理因素的影响, 在偏远地区无法大规模建设通信网络的基础设施, 导致这些地区的网络通信质量降低以及一系列时延敏感型任务得不到及时处理和响应。针对偏远地区网络覆盖范围有限的问题, 将空天地一体化网络(SAGIN)与移动边缘计算(MEC)相结合, 提出基于博弈论的任务卸载策略, 可为偏远地区用户的时延敏感型任务卸载提供低延迟和高可靠传输。考虑到SAGIN中卫星资源受限以及本地用户设备能量不足的特点, 首先, 提出一种卫星-无人机集群-地面的三层边缘计算网络架构, 在满足各地面任务的时延要求下, 将任务卸载问题转化为地面用户设备和边缘服务器之间的Stackelberg博弈, 并证明其是NP难的。此外, 利用势博弈证明了地面用户设备之间构成的非合作博弈存在纳什均衡(NE)。最后, 寻找任务的最优卸载策略来最小化系统卸载成本, 通过最优的卸载任务转发百分比策略来最大化边缘服务器的效用函数, 提出一种基于Stackelberg博弈的纳什均衡迭代卸载(NEIO-SG)算法。仿真实验结果表明, 与其他基线算法相比, NEIO-SG在任务卸载过程中的系统总时延减少约13%, 边缘服务器的能耗降低约35%。

来源：2025年第2期

《计算机工程》期刊编辑部

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