星地融合网络（Satellite-Terrestrial Integrated Networks,STIN）通过有效整合卫星和地面通信网络各自的优点,可以拓展网络覆盖范围、提高网络灵活性以及提升网络资源利用率。但是现有的星地融合网络架构仍然无法具有很好的网络性能,这主要是在卫星通信网络方面遇到了一些问题与挑战,具体来说是由于卫星资源受限,其缺少动态灵活的星上任务处理和地基终端设备卸载方案。因此本文的研究工作主要从以下三个方面展开:1、针对STIN网络的天基部分基于分层思想创新性地提出了一种两层天基边缘计算架构,具体分为了两个部分:卫星管控层SCL和卫星数据接入、转发和处理层SDAFPL。SCL是由具有轻量级天基核心网架构的卫星节点组成,SDAFPL为具有基站功能和整合了星上边缘计算平台的卫星节点组成。并对SCL层中的天基核心网进行详细设计。同时介绍了三种分流方式描述天基边缘计算架构中SCL层是如何对SDAFPL层中来自不同终端设备数据进行统一管控。在STIN网络的地基部分,设计了地基5G核心网中的用于天基管控的新增网元——地面控制卫星组网网元,并结合本文特点,将该网元的管控功能具体定位到星地协同任务卸载的场景,设计了该网对星地协同任务卸载的的处理流程。2、在天基部分,针对SDAFPL层中星上计算能力有限的问题,基于星间链路,建立了多SECS多计算任务的计算模型,将任务在当前卫星节点上处理和被转发到其他卫星节点上处理的时延和能耗统一考虑,以最小化系统开销为目标,建模出多SECS多计算任务的指派问题。之后将匈牙利算法和所建立指派问题结合,并对匈牙利算法中的代价矩阵进行了改进,提出了一种卫星协作边缘计算的任务指派算法。并通过与其他算法的仿真对比,证明了算法通过任务迁移可降低系统整体时延和能耗。3、针对星地任务卸载场景,建立了多终端设备多星上边缘计算平台多信道卸载模型,得到终端设备在不同卸载决策下的系统开销。之后基于博弈论思想,将系统模型转变为多参与者非合作模型,并提出了一种双循环分布式任务卸载算法,得到了系统中所有终端设备的最优卸载策略集。通过与其他算法仿真对比,证明了算法在计算任务卸载过程中具有一定稳定性且能够降低系统开销。