基于HAP与UAV协作的物联网分层空中计算
网络与互联网体系结构
2022-02-15 v1 信号处理
摘要
随着计算需求的爆发式增长，多接入边缘计算（MEC）范式成为一种有效机制。此外，对于灾害或偏远地区需要MEC服务的物联网（IoT），无人飞行器（UAV）与高空平台（HAP）可为这些IoT设备提供空中计算服务。本文中，我们开发了由HAP与UAV组成的分层空中计算框架，为各类IoT应用提供MEC服务。具体地，问题被建模为在IoT延迟要求及UAV与HAP多资源约束下，最大化由空中MEC平台计算的IoT数据总量，这是一个难以求解的整数规划问题。鉴于穷举搜索的高昂复杂度，我们通过提出基于匹配博弈论的算法处理IoT设备到UAV的卸载决策，以及一种启发式算法处理UAV与HAP间的卸载决策来求解该问题。匹配中不同IoT设备相互作用产生的外部效应由外部性消除机制处理。此外，还提出了一种调整算法以充分利用空中资源。分析了所提算法的复杂度，大量仿真结果验证了所提算法的有效性，数值结果亦分析了系统性能。
引用
@article{arxiv.2202.06046,
title = {Hierarchical Aerial Computing for Internet of Things via Cooperation of HAPs and UAVs},
author = {Ziye Jia and Qihui Wu and Chao Dong and Chau Yuen and Zhu Han},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.06046},
year = {2022}
}