Task-Aware Offloading for Cloud Computing in Sky-Based Aerial Data Centers

Jichen Lu

doi:10.1109/tcc.2026.3723128

Task-Aware Offloading for Cloud Computing in Sky-Based Aerial Data Centers

2026-08-12

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AI

DOI：10.1109/tcc.2026.3723128

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数据中心赋能的高空平台（DC-HAPs）通过自然冷却和太阳能采集为减少地面数据中心的能耗提供了有前景的解决方案。本文研究了任务感知的计算卸载策略以进一步降低地面数据中心的能耗。我们首先将能耗最小化目标转化为高空平台计算利用率最大化。通过将传输和计算建模为排队系统，我们推导出单类型任务在时延约束和未约束场景下可实现的最大计算利用率的封闭式表达式，揭示了任务指令长度与比特长度之间的关键关系。对于多类型任务卸载，我们构建了一个优化问题，并开发了一种基于理论见解的启发式顺序算法，以及一种新颖的可行性保持变换，显著增强了传统优化方法。仿真结果表明，我们的启发式算法在保持一致性能的同时，无论问题复杂度如何，均优于传统方法且计算时间大幅减少。这项工作为下一代绿色计算基础设施中实用DC-HAP部署奠定了基础。

Keyword:

Data Center-enabled High Altitude Platform (DC-HAP)

green computing network

non-terrestrial network

task-aware offloading

queue delay

Task-Aware Offloading for Cloud Computing in Sky-Based Aerial Data Centers

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