An Energy-Efficient Collaborative Offloading Scheme With Heterogeneous Tasks for Satellite Edge Computing

作者
Changzhen Zhang,Jun Hu Yang
出处
期刊:IEEE Transactions on Network Science and Engineering [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:11 (6): 6396-6407 被引量:29
标识
DOI:10.1109/tnse.2024.3476968
摘要

Satellite edge computing (SEC) can offer task computing services to ground users, particularly in areas lacking terrestrial network coverage. Nevertheless, given the limited energy of low earth orbit (LEO) satellites, they cannot be used to process numerous computational tasks. Furthermore, most existing task offloading methods are designed for homogeneous tasks, which obviously cannot meet service requirements of various computational tasks. In this work, we investigate energy-efficient collaborative offloading scheme with heterogeneous tasks for SEC to save energy and improve efficiency. Firstly, by dividing computational tasks into delay-sensitive (DS) and delay-tolerant (DT) tasks, we propose a collaborative service architecture with ground edge, satellite edge, and cloud, where specific task offloading schemes are given for both sparse and dense user scenarios to reduce the energy consumption of LEO satellites. Secondly, to reduce the delay and failure rate of DS tasks, we propose an access threshold strategy for DS tasks to control the queue length and facilitate load balancing among multiple computing platforms. Thirdly, to evaluate the proposed offloading scheme, we develop the continuous-time Markov chain (CTMC) to model the traffic load on computing platforms, and the stationary distribution is solved employing the matrix-geometric method. Finally, numerical results for SEC are presented to validate the effectiveness of the proposed offloading scheme.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
MrLHQ发布了新的文献求助10
刚刚
2秒前
不安忆安发布了新的文献求助10
2秒前
mmm关注了科研通微信公众号
2秒前
2秒前
4秒前
慕青的应助被House4采纳,获得10
5秒前
5秒前
桐桐的应助被House4采纳,获得10
5秒前
脑洞疼的应助被House4采纳,获得10
5秒前
5秒前
陈乐懿完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
慕青的应助被House4采纳,获得10
6秒前
YHM完成签到 ,获得积分10
6秒前
CodeCraft的应助被House4采纳,获得10
6秒前
脑洞疼的应助被House4采纳,获得50
6秒前
希望天下0贩的0的应助被House4采纳,获得10
6秒前
星辰大海的应助被House4采纳,获得10
6秒前
SciGPT的应助被House4采纳,获得10
7秒前
7秒前
李糯的饺子完成签到,获得积分10
7秒前
安安发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
西弗勒斯发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
kiki发布了新的文献求助10
10秒前
Reid完成签到 ,获得积分10
10秒前
凌动岛发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
ypres完成签到 ,获得积分10
15秒前
Johnny发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
sensen发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
贪玩的秋柔给Elsevier大王的求助进行了留言
19秒前
大个的应助被棕榈采纳,获得10
19秒前
雾里观瑾完成签到 ,获得积分10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Mathematical models in hydrology 500
Butadiene hydroxytelechelic oligomers PBHT 500
Ecotourism 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8078330
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9495687
关于积分的说明 21389112
捐赠科研通 7646649
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3400682
关于科研通互助平台的介绍 2530111
邀请新用户注册赠送积分活动 2439407