With the rapid growth of intelligent transportation systems (ITS), there is a growing need to support real-time network applications. However, terrestrial networks are insufficient to support diverse applications for remote airplanes ships, and trains. Meanwhile, satellite networks can be a great supplement to terrestrial networks regarding coverage, flexibility, and availability. Thus, we investigate a novel ITS data offloading and computations services based on satellite networks, in which low-Earth orbit (LEO) and cube satellites are regarded as independent mobile edge computing (MEC) servers, responsible for scheduling the processing of ITS data generated by ITS nodes. We formulate a joint delay and rental price minimization problem for different satellite servers while optimizing offloading task selection, computing, and bandwidth resource allocation, which is mixed-integer non-linear programming (MINLP) and NP-hard. To deal with the problem's complexity, we divide the problem into two stages. Firstly, we proposed a cooperative multi-agent proximal policy optimization (Co-MAPPO) deep reinforcement learning (DRL) with an attention approach for determining intelligent offloading decisions with quick convergence. Secondly, we break down the remaining subproblem into independent subproblems and find their optimal closed-form solutions. Extensive simulations are utilized to validate the proposed approach's effectiveness in comparison to baselines by 8.92% and 3.14% respectively.


翻译:随着智能运输系统(ITS)的迅速增长,越来越需要支持实时网络应用,然而,地面网络不足以支持远程飞机船舶和火车的各种应用。与此同时,卫星网络可以成为地面网络在覆盖面、灵活性和可用性方面的巨大补充。因此,我们调查基于卫星网络的新型ITS数据卸载和计算服务,低地轨道和立方卫星被视为独立的移动边缘计算服务器,负责安排ITS节点生成的数据的处理。我们为不同的卫星服务器制定了联合延迟和租赁价格最小化问题,同时优化卸载任务选择、计算和带宽资源分配,这是混合的内置非线性编程(MINDLP)和硬性NP。为了处理问题的复杂性,我们将问题分为两个阶段。首先,我们建议采用合作性多剂快速端端端点政策优化(Co-MAPPO)深层强化学习(DRL),以关注确定明智的卸载决定与快速趋同的方法。第二,我们分别将其余的子质点92%的升级办法改为采用最佳的升级办法。

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