6G天地一体化边缘协同计算网络任务卸载动态传播模型及临界条件分析

《IEEE Open Journal of the Communications Society》：Synergistic Task Offloading in 6G Integrated Satellite-Terrestrial Edge Computing Networks Based on Propagation Dynamics

　　摘要：天地一体化边缘计算技术能够高效利用低地球轨道（LEO）卫星和地面智能终端的计算资源，为地面终端提供低时延、高可靠的任务卸载服务。然而，过度的任务卸载会增加地面网络瘫痪的风险。识别导致智能终端大规模任务过载的临界条件对于确保网络稳定性至关重要。因此，我们研究了6G天地一体化边缘协同计算网络中任务卸载的动态传播过程，并提出了一种双层耦合的服务-请求-愈合（SRH）协同任务卸载传播模型。在传播动力学理论的框架下，引入了两个状态转移线性阈值函数，以区分智能终端与LEO卫星各自的任务处理能力与容量。此外，通过基于边的分区理论对所构建的SRH任务卸载传播模型进行了理论检验。通过建立传播动力学方程，我们推导了鞍点并进行稳定性分析，从而确定导致智能终端大规模任务过载的临界条件。这为预防天地一体化边缘计算网络中的网络瘫痪提供了理论参考。仿真结果表明，该模型能够描述任务卸载过程并揭示其演化机制。此外，通过控制网络连接密度和度分布的异质性，可以有效防止6G天地一体化边缘协同计算网络的瘫痪。