量子辅助的MEC赋能卫星-空中-地面一体化网络中的在线任务卸载与资源分配
网络与互联网体系结构
2024-12-23 v2
摘要
在物联网时代，多接入边缘计算（MEC）赋能的卫星-空中-地面一体化网络（SATIN）已成为一种有前景的技术，可为海量物联网设备提供无缝且可靠的通信与计算服务。本文研究了低地球轨道（LEO）卫星、高空平台（HAP）和地面基站（BS）之间的协作，为广泛分布的物联网设备提供中继和计算服务。考虑到动态SATIN系统中的不确定性，我们构建了一个随机优化问题，通过联合优化资源分配和任务卸载，在满足能量约束的同时最小化时间平均期望服务延迟。为解决所构建的问题，我们首先开发了一种基于Lyapunov的在线控制算法，将其分解为多个单时隙问题。由于每个单时隙问题是一个大规模混合整数非线性规划（MINLP），对经典计算机而言难以处理，我们进一步提出了新颖的混合量子-经典广义Benders分解（HQCGBD）算法，利用量子在并行计算中的优势高效求解。数值结果验证了所提出的MEC赋能SATIN方案的有效性。
引用
@article{arxiv.2312.15808,
title = {Quantum-Assisted Online Task Offloading and Resource Allocation in MEC-Enabled Satellite-Aerial-Terrestrial Integrated Networks},
author = {Yu Zhang and Yanmin Gong and Lei Fan and Yu Wang and Zhu Han and Yuanxiong Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.15808},
year = {2024}
}