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Dynamic and Adaptive Task Offloading for UAV-Enabled MEC Systems

delete2026-04-13
delete0
PRE
AI
A
Abdenacer Naouri
N
Nabil Abdelkader Nouri
A
Abdalla Hadabi
F
Feidu Akmel
K
Khwaja Mutahir Ahmad
F
Fei Teng *
T
Tianrui Li
DOI:10.1016/j.future.2026.108505delete
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摘要

摘要

En 中文
无人机(UAVs)作为移动边缘计算(MEC)平台在动态环境(如灾区)中的应用日益增多,其中地面基础设施可能不可用或受损。虽然UAV-MEC系统能提供灵活的计算卸载,但许多现有方法要么忽视无人机和终端设备的联合能耗约束,要么依赖DDPG和TD3等深度强化学习(DRL)算法,这些算法在连续动作空间中常因不稳定和适应性差而失效。本研究提出一种基于无人机的MEC系统,联合优化无人机轨迹、无线通信、计算卸载以及无人机和用户设备的能耗。该问题被表述为多目标优化,平衡时延和能效两个紧密耦合的因素,直接影响系统性能。为解决此问题,我们开发了一种基于SAC的约束学习框架(SACDC),专为无人机支持的MEC设计。SACDC基于标准Soft Actor–Critic框架,未修改其底层学习原理,而是整合领域特定机制(如状态归一化、动作修正、熵调优和显式时延-能耗监控),以确保在动态UAV-MEC条件下的稳定且可行的控制。仿真结果表明,SACDC相比DDPG和TD3将收敛速度提升近30%,平均时延降至约2.2秒(对比2.7–2.8秒),能耗降低高达80–90%。这些优势在用户数量、计算资源和通信带宽变化时均得以保持。总体而言,SACDC实现了无人机支持的MEC中高效可靠的任务卸载,支持高动态条件下的关键任务应用。
Keyword:
UAV-enabled MEC
task offloading
deep reinforcement learning
energy efficiency
trajectory optimization

期刊

F
Future Generation Computer Systems
IF:
0
论文数:
642
被引数:
0

机构

S
Southwest Jiaotong University
学者数:
2.9W
论文数: 2.1W
被引数: 2.3W
U
University of Djelfa
学者数:
73
论文数: 41
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