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龙图腾网获悉重庆邮电大学申请的专利一种低轨卫星卸载及调度方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116305889B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310208227.4，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种低轨卫星卸载及调度方法是由柴蓉;桂康安;陈前斌设计研发完成，并于2023-03-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种低轨卫星卸载及调度方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种低轨卫星卸载及调度方法，属于无线通信领域。该方法包括：S1：建模系统模型；S2：建模物联网设备计算任务模型；S3：建模物联网设备计算任务卸载模式；S4：建模计算任务队列模型；S5：建模观测卫星数据传输业务模型；S6：建模观测卫星数据传输业务队列模型；S7：建模任务传输及执行能耗模型；S8：建模数据传输能耗模型；S9：建模系统效用模型；S10：建模马尔可夫决策过程；S11：基于DQN算法确定卸载及调度策略。本发明基于系统效用优化设计低轨卫星网络设计卸载及调度策略，可实现系统性能优化。

本发明授权一种低轨卫星卸载及调度方法在权利要求书中公布了：1.一种低轨卫星卸载及调度方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤： S1：建模系统模型； S2：建模物联网设备计算任务模型和计算任务卸载模式； S3：建模计算任务队列模型； S4：建模观测卫星数据传输业务模型和传输业务队列模型； S5：建模任务传输及执行能耗模型； S6：建模数据传输能耗模型； S7：建模系统效用函数； S8：将系统效用函数的优化问题转化为马尔可夫决策过程； S9：基于DQN算法确定卸载及业务调度策略； 步骤S1中，建模的系统模型为：低轨卫星网络由N个观测卫星、K个中继卫星、M个物联网设备以及一个地面站组成，观测卫星收集地面数据，传输至中继卫星并通过其转发至地面站缓存；物联网设备产生计算任务，需发送至中继卫星或地面站进行任务执行； 令表示第n个观测卫星，表示第k个中继卫星，的计算能力为，令表示第m个物联网设备；每个中继卫星有W个子信道，各子信道的可用带宽为B，多个物联网设备使用正交频分多址技术与中继卫星进行通信；系统时间划分为T个时隙，每个时隙长度为； 令表示观测卫星与中继卫星之间的物理链路标识，若，则表示与在时隙t存在物理链路，否则；令表示物联网设备与中继卫星之间的物理链路标识，若，则表示与在时隙t存在物理链路，否则；令表示中继卫星与地面站之间的链路存在标识，若，表示与地面站在时隙t存在物理链路，否则； 步骤S2中，建模的物联网设备计算任务模型为：每个时隙物联网设备的计算任务随机到达，令表示时隙t到达的计算任务，建模为，其中表示任务的任务量，表示处理任务每比特数据所需的中央处理单元周期； 物联网设备将计算任务卸载至中继卫星，该卫星采用卫星卸载模式以及地面站卸载模式处理任务；在卫星卸载模式下，中继卫星接收到物联网设备任务后利用其所携带的星上计算资源执行任务；地面站卸载模式下，中继卫星在后续时隙将任务转发至地面站，由地面站完成任务执行；令表示的任务传输变量，若，则表示在时隙被传输至中继卫星，否则；令表示任务的卫星卸载模式选择变量，若，则表示在时隙被卸载至，并在处执行，否则；令表示任务的地面站卸载模式选择变量，若，则表示在时隙被卸载至中继卫星，并于时隙卸载至地面站，否则； 步骤S3中，建模的计算任务队列模型具体为：令表示时隙t，位于处的计算任务队列长度，则的队列更新公式建模为： 其中，是的最大队列长度； 令表示在时隙t的计算任务队列长度，则处的队列更新公式建模为： 其中，是计算任务的最大队列长度；表示任务计算标识，若，则表示于时隙t执行任务，否则，表示在时隙t需要计算的任务量，其更新公式建模为： ， 其中，在的初始值建模为：； 步骤S4中，建模的观测卫星数据传输业务模型具体为：各时隙观测卫星持续对地面进行观测，收集数据传输业务，在后续时隙经中继卫星传输至地面站；令表示在时隙t收集到的数据传输业务数据量，令表示观测卫星的中继卫星选择变量，若，则表示观测卫星在时隙t将数据传输至中继卫星，否则；令中继卫星的地面站选择变量，若，表示在时隙将的数据传输至地面站，否则； 建模的观测卫星数据传输业务队列模型具体为：令表示在时隙t的业务队列长度，则处的队列更新公式建模为： 其中，为的最大队列长度，为观测卫星在时隙t与中继卫星之间的链路速率，建模为： 其中，，分别表示观测卫星的发射天线增益和中继卫星的接收天线增益，为的发射功率，为玻尔兹曼常数，为系统热噪声温度，为卫星发送单位比特所需能量消耗，为星间链路噪声功率谱密度，为在时隙t与间链路的自由空间损耗，建模为： 其中，表示在时隙t与中继卫星之间的距离，为载波频率，表示光速； 令表示在时隙t的数据传输业务队列长度，则处的队列更新公式建模为： 其中，为处数据传输业务最大队列长度，表示在时隙t与地面站之间的链路速率，建模为： 其中，为的发射功率，、分别表示的发射天线增益和地面站的接收天线增益，表示在时隙t与地面站传输链路的雨衰系数，表示在时隙与地面站间的自由空间损耗，建模为： 其中，为在时隙t与地面站间的距离； 步骤S5中，建模的任务传输及执行能耗模型具体为：定义表示任务的传输及处理能耗，建模为： 其中，表示物联网设备将任务传输至中继卫星所需的能耗，建模为： 其中，为的发射功率，为时隙物联网设备与中继卫星之间的链路速率，建模为： 其中，为的发射天线增益，为的接收天线增益，表示噪声功率，表示物联网设备在时隙与之间传输链路的雨衰系数，表示时隙物联网设备与间链路的自由空间损耗，建模为： 其中，为在时隙t与间的距离，为载波频率，表示光速； 表示任务采用卫星卸载模式所需的任务执行能耗，建模为： 其中，表示的相关系数，表示的计算能力； 表达式中表示任务采用地面站卸载模式所需传输及执行能耗，建模为： 其中，表示地面站的相关系数，表示地面站的计算能力； 步骤S6中，建模的数据传输能耗模型具体为：令表示观测卫星在时隙t将数据传输至中继卫星所需的能耗，建模为：；令表示中继卫星在时隙t将数据传输至地面站所需的能耗，建模为：； 步骤S7中，建模系统效用函数模型为：，其中表示时隙t的效用函数，建模为：，其中，表示系统在时隙t的能耗，建模为：；表示时隙t的系统队列大小，建模为：。

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