面向对地观测空间信息网络的动态多资源优化管理

空间信息网（SIN）是一种创新的网络架构，旨在实现全球近实时的海量数据观测、处理与传输。在 SIN 环境中，协调多维异构资源（即观测资源、计算资源与传输资源）以提升网络性能至关重要。然而，现有研究未充分利用观测资源与传输资源均随时间变化的特性。根据瞬时信道条件进行动态资源管理有望增强网络性能。为此，本文研究多资源动态管理问题，考虑 SIN 中随机的观测与传输信道条件。具体地，我们为观测调度、压缩比选择与传输调度开发了聚合优化框架，并基于扩展时间展开图（ETEG）建立流优化问题以最大化网络总效用。随后，我们将 ETEG 上的流优化问题等价转化为与队列稳定性相关的随机优化问题。提出一种在线算法，利用 Lyapunov 优化技术以时隙为单位逐槽求解。性能分析表明，所提算法在保证队列占用有界的同时实现了近最优网络效用。大量仿真结果进一步验证了所提算法的有效性，并评估了各种网络参数对算法性能的影响。