【技术实现步骤摘要】
星地网络中基于矩阵
‑
向量乘法任务的编码计算分配方法
[0001]本专利技术涉及通信
，特别涉及一种星地网络中基于矩阵
‑
向量乘法任务的编码计算分配方法。
技术介绍
[0002]在星地融合网络中采用计算任务卸载策略是提升各种密集型计算业务服务质量的有效途径之一，现有的卫星
‑
地面合作传输方案中，将低轨道卫星网络作为无线局域网的一部分，在卸载过程中考虑能量约束对传输功率分配的控制，以达到传输能量效率最优化。也有提出了低轨星地网络下联合边缘计算与缓存问题的机器学习算法，利用深度学习完成计算任务卸载至星上边缘服务器的系统工作流程。为了进一步利用星上处理的能力，应对海量计算与时延敏感服务，单颗卫星提供的计算和覆盖能力仍然有限。将计算任务分布式卸载至多颗卫星能够进一步整合可利用的计算资源，同时也增大了计算协同调度的复杂性。然后出现了将地面卸载至卫星的计算任务在低轨卫星网络中进行分配与传输，对具有多个卫星节点和卫星网关的任务卸载、计算与通信资源分配进行联合优化，并使用了马尔可夫...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种星地网络中基于矩阵
‑
向量乘法任务的编码计算分配方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：构建星地网络系统，所述星地网络系统包括地面基站、接入卫星和多个工作卫星，所述地面基站对接收到的矩阵
‑
向量乘法任务，根据资源调度策略选择在地面基站执行计算或卸载至卫星网络进行计算，所述接入卫星将接收到的矩阵
‑
向量乘法任务根据资源调度策略传输至所述工作卫星进行分布式计算；所述资源调度策略包括：将资源调度策略建立成以最小化系统折中开销为目标的优化问题P1，优化问题P1的约束条件包括：系统多个开销折衷系数约束，接入卫星与工作卫星建立临时星间链路的概率约束，工作卫星总计算功率不能超过阈值；接入卫星总带宽不能超过阈值；卸载位置只在地面基站和工作卫星；根据资源调度与任务分配大小形成星地网络系统动作空间；根据所述星地网络系统动作空间建立基于DDPG算法的任务调度方法，通过任务调度方法求解优化问题P1，获取最优的任务分配量、分配的功率、传输带宽。2.根据权利要求1所述的编码计算分配方法，其特征在于，所述接入卫星将接收到的矩阵
‑
向量乘法任务根据资源调度策略传输至所述工作卫星进行分布式计算，具体步骤包括：对所述矩阵按照编码规则进行无速率编码，编码后所述矩阵行数由m
t
变为αm
t
的LT码，其中α为LT码的编码参数，根据所述编码计算分配的决策将编码后的矩阵分为子矩阵传输至各工作卫星与向量进行乘法计算。3.根据权利要求1所述的编码计算分配方法，其特征在于，所述以最小化系统折中开销为目标的优化问题P1具体表达式为：s.t.C1：ω1+ω2+ω3＝10＜ω1,ω2,ω3＜1C2：0＜β1,...,β
s
＜1＜1＜1其中，为系统成本函数，ω1、ω2、ω3为系统开销折衷系数，T
i
为系统在i时刻任务矩阵整体处理时延开销，E
i
为系统处理总功耗，δ为任务失败开销系数，t0表示时延开销阈值，为指示函数，若A条件成立，则若{A}为空集合，则C1表示折衷系数和为1，C2表示接入卫星与工作卫星建立临时星间链路的概率，C3表示工作卫星总计算功率不能超过阈值Ρ
com
，C4表示卫星总带宽不能超过阈值B0，C5表示卸载位置只有地面基站与工作卫星，m
s,i
表示地面基地和工作卫星在i时刻任务矩阵中处理的子矩阵行数，s表示
工作卫星个数，n
i
表示i时刻任务矩阵的列数，ρ
i
‑
k,s
表示工作卫星s处理第i
‑
k个任务分配的功率。4.根据权利要求1所述的编码计算分配方法，其特征在于，所述星地网络系统动作空间的具体表达式为：其中，r表示地面基站、接入卫星和多个工作卫星三种工作节点各自并行处理任务的最大数量，m
1,0
～m
r,0
表示地面基地处理的任务1～r的子矩阵行数，ρ
1,0
～ρ
r,0
表示地面基地处理任务1～r分配的功率，m
1,s
～m
r,s
表示工作卫星处理的任务1～r的子矩阵行数，ρ
1,s
～ρ
r,s
表示工作卫星处理任务1～r分配的功率，B
1,s
～B
r,s
表示接入卫星分配任务1～r的传输带宽。5.根据权利要求1所述的编码计算分配方法，其特征在于，所述根据所述星地网络系统动作空间建立基于DDPG算法的任务调度方法包括建立DDPG决策网络，所述DDPG决策网络包括两个演说家网络Actor和两个评论家网络Critic，其中一个演说家网络Actor和一个评论家网络Critic组成原始网络，另一个演说家网络Actor和另一个评论家网络Critic组成目标网络，所述原始网络通过与星地网络系...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾术实，逄博，张智凯，郭云开，张钦宇，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。