一种基于空天地一体化网络的海洋边缘计算任务卸载系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于空天地一体化网络的海洋边缘计算任务卸载系统,包括海面层、空中层和卫星层；所述海面层包括多个海面基站，所述海面基站包括能量回收基站、卫星地面站和第一边缘计算服务器；所述空中层包括高空气球，所述高空气球通过钢索固定于海底；所述卫星层包括部署于空间相应的轨道上的低轨卫星、中轨卫星及地球同步轨道卫星，其数量关系满足：，其中表示低轨卫星的数量，表示中轨卫星的数量，表示地球同步轨道卫星的数量；所述低轨卫星上搭载有第二边缘计算服务器；应用此方案可实现降低整体网络复杂度的降低，更加实用及节能。更加实用及节能。更加实用及节能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于空天地一体化网络的海洋边缘计算任务卸载系统


[0001]本专利技术涉及空天地一体化网络
，特别是一种基于空天地一体化网络的海洋边缘计算任务卸载系统。

技术介绍

[0002]近年来，无人舰艇，海洋环境监测、目标跟踪和应急响应等各种海上应用高速发展，这些应用往往具有复杂的计算任务需求。然而，船舶端的资源有限，极大地限制了海上以计算为中心的应用的发展。因此，提高数据传输的质量，减少传输延迟，设计一个合理的网络架构应用于的海上任务的计算卸载是非常必要的。
[0003]边缘计算是指在靠近物或者数据源头的一侧，采用具有网络、计算、存储等能力集合为一体的开放平台，就近提供服务。其应用程序在边缘侧发起，能够产生更快的响应，节省计算时间，满足用户需求。海洋通信系统主要包括海上无线通信、海洋卫星通信和岸基移动通信。移动边缘计算(MEC)具有功耗低、响应速度快和计算力强等特点，能很好地满足海洋用户计算密集型的应用需求。由于空间和能量的限制，基于地(海)面的边缘计算设备部署无法满足日益增长的计算任务需求，而空天地一体网络(SAGINs)能够提供无本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于空天地一体化网络的海洋边缘计算任务卸载系统,其特征在于包括海面层、空中层和卫星层；所述海面层包括多个海面基站，所述海面基站包括能量回收基站、卫星地面站和第一边缘计算服务器；所述空中层包括高空气球，所述高空气球通过钢索固定于海底；所述卫星层包括部署于空间相应的轨道上的低轨卫星、中轨卫星及地球同步轨道卫星，其数量关系满足：N
LEO
＞N
MEO
＞N
GEO
，其中N
LEO
表示低轨卫星的数量，N
MEO
表示中轨卫星的数量，N
GEO
表示地球同步轨道卫星的数量；所述低轨卫星上搭载有第二边缘计算服务器；所述海面基站的位置为其中即海面基站BS的水平坐标和海面基站BS的天线高度；每个海面基站BS的通信范围为R
BS
；每个海面基站BS的第一边缘计算服务器能够同时处理任务数量有限，为Ω；所述高空气球的位置为其中即高空气球TA的水平坐标和高空气球TA的高度；每个高空气球TA的通信范围为R
TA
；高空气球TA的位置与海面基站BS的位置相关；采用K
‑
means聚类算法对海面基站BS进行分类；分类过程如下：(1)输入分类数k，最大迭代次数m；(2)从L
BS
中随机选择k个位置作为初始的k个聚类中心e：{e1,e2,...,e
k
}；(3)进入迭代(4)初始分类(5)计算各海面基站到各初始聚类中心e
k
的距离：将最小距离的标记为对应类别λ
i
，此时更新分类(6)对C
n
中的所有样本重新计算新的聚类中心e
n
：(7)如果所有聚类中心不再变化或者到达最大迭代次数m，则退出迭代，输出分类C＝{C1,C2,...,C
k
}；(8)...

【专利技术属性】
技术研发人员：林志坚，陈小培，陈平平，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：