隨著海量連接物聯(lián)網(wǎng)時代的到來,在物聯(lián)網(wǎng)場景下基于移動邊緣計算的無線資源管理的研究已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注,這是未來無線通信發(fā)展的主要方向之一。在海量連接物聯(lián)網(wǎng)的時代,必然會出現(xiàn)海量的數(shù)據(jù),如果這些海量數(shù)據(jù)全部卸載到云核心網(wǎng)上,會導(dǎo)致云計算網(wǎng)絡(luò)傳輸負載量急劇增加,造成較長的網(wǎng)絡(luò)延遲,大大降低用戶的體驗。移動邊緣計算(Mobile Edge Computing,MEC)作為未來5G網(wǎng)絡(luò)提高用戶體驗度的關(guān)鍵技術(shù),通過將計算能力下沉到移動邊緣節(jié)點,有效地降低了網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲和能耗。但是移動邊緣服務(wù)器的計算資源有限,同樣不能將海量的數(shù)據(jù)都卸載到移動邊緣服務(wù)器上。如果周圍有空閑且計算資源豐富的終端設(shè)備,可以通過設(shè)備到設(shè)備(Device-to-Device,D2D)通信方式,和MEC服務(wù)器進行聯(lián)合卸載和緩存來進一步提升蜂窩網(wǎng)絡(luò)的計算和緩存能力。因此,本論文針對海量連接物聯(lián)網(wǎng)場景下,如何有效提升移動邊緣計算的無線資源管理的問題進行了研究,主要創(chuàng)新點如下:1)針對單MEC服務(wù)器多用戶場景提出了一種任務(wù)卸載策略。針對計算密集型或延遲敏感型應(yīng)用,提出空閑且具有計算資源的終端通過D2D通信和MEC服務(wù)器進行聯(lián)合卸載,將系統(tǒng)模型建立成一個勢博弈,通過合作-傀儡模型,得出勢函數(shù),隨后利用最佳響應(yīng)算法得出最優(yōu)的卸載策略。仿真分析表明,所提出的基于最佳響應(yīng)的MEC-D2D聯(lián)合卸載算法有很好的收斂性,明顯提升了傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量并降低了任務(wù)能耗。2)針對單MEC服務(wù)器多用戶場景提出了一種任務(wù)緩存策略。針對目前不同的流行視頻流文件,提出空閑且具有計算資源的終端通過D2D通信幫助MEC服務(wù)器協(xié)作緩存,MEC服務(wù)器利用不同的流行度視頻文件價格和設(shè)定的總報酬提出一個斯坦克爾伯格博弈(Stackelberg Game,SG)模型,建立領(lǐng)導(dǎo)者和追隨者的雙層博弈模型。3)同時,設(shè)立一定的激勵機制,去激勵D2D設(shè)備幫助MEC服務(wù)器進行協(xié)作緩存。在SG模型的基礎(chǔ)上,利用逆向歸納分析法,對SG模型進行均衡分析,并分別對領(lǐng)導(dǎo)者MEC服務(wù)器的成本函數(shù)和追隨者終端的成本函數(shù)進行求解,最后,通過仿真驗證,本文提出的方案提高了 D2D設(shè)備參與協(xié)作緩存的積極性。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.5;TP391.44;TN98
【部分圖文】：

足未來網(wǎng)絡(luò)對海量設(shè)備連接的要求。??隨著人們將具有多功能的海量智能設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)上，海量連接物聯(lián)網(wǎng)時??代己經(jīng)到來。如圖１－１所示，通過物聯(lián)網(wǎng)［３］?（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ?ｏｆ?Ｔｈｉｎｇｓ，ＩｏＴ），任何人和??事物都能夠隨時隨地的連接到物聯(lián)網(wǎng)上，在理想的情況下使用網(wǎng)絡(luò)以及可用的服??務(wù)。從用戶和應(yīng)用的角度來看，第五代移動通信（５ｔｈＧｅｍｅｒａｔｉｏｎ，?５Ｇ）無線網(wǎng)絡(luò)??將是具有高帶寬（例如ｌＯＧｂｐｓ），極低延遲（例如ｌｍｓ）和低運營成本的高能力??移動網(wǎng)絡(luò)，這將使得網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量和用戶體驗質(zhì)量得到極大的提升。??糊絡(luò)ａ屬－丨｜?‘謂恃??Ｍ?＾?：?＇?ｏＨＩ?Ｍ?＃?－－??１１?丨Ｊ３拿＃釀?＾３??你鐵３?０００??觀?牧４?移動網(wǎng)絡(luò)??點對點網(wǎng)絡(luò)冬貧?＜＾．＇ｖｗ這?＃?廠ＯＤＯＤｔ咖絡(luò)??＇?＾?Ｗ??圖１－１移動通信的發(fā)展過程??Ｆｉｇ．?１－１?Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?Ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?Ｍｏｂｉｌｅ?Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ??根據(jù)思科的最新報告，到２０２０年，全球?qū)校担埃皟|臺移動連接設(shè)備，在不??久的未來，會有更多的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，人們會處于一個信息爆炸、海量連接物聯(lián)網(wǎng)??設(shè)備存在的新興物聯(lián)網(wǎng)時代Ｗ。ＩｏＴ是在網(wǎng)絡(luò)的幫助下，為各個事物之間的通信和??協(xié)作提供舞臺。物聯(lián)網(wǎng)可以使任何人或物在任何時間、任何地點進行通信

?移動邊緣計算技術(shù)與無線資源管理方法概述??避免系統(tǒng)故障。在文獻Ｐ２］中，給出了在５Ｇ中移動邊緣計算的結(jié)構(gòu)圖，如圖２－１??所示。??用戶終端?，?：?：?；——？??移動邊緣系統(tǒng)水平管理?移動邊緣系統(tǒng)??幸錄…?＇?—＾?：?ｉ?一一??——???移動邊緣應(yīng)用??—，—?“邏?ｇ?ｔ??ｍｍｍｍ?３?！■?ＳＳＩ?＿邊緣主機??？ｔ?？?管理??，虛擬化基賴施ｐ?？??移動邊線１．機??３ＧＰＰ網(wǎng)絡(luò)?本地網(wǎng)絡(luò)?外部網(wǎng)絡(luò)?移動邊緣網(wǎng)絡(luò)??圖２－１?５Ｇ移動邊緣計算的結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．２－１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＭＥＣ?ｉｎ?５Ｇ??根據(jù)ＥＳＴＩ發(fā)表的白皮書［ｍ，ＭＥＣ的特點是：??（１）

?移動邊緣計算技術(shù)與無線資源管理方法概述??避免系統(tǒng)故障。在文獻Ｐ２］中，給出了在５Ｇ中移動邊緣計算的結(jié)構(gòu)圖，如圖２－１??所示。??用戶終端?，?：?：?；——？??移動邊緣系統(tǒng)水平管理?移動邊緣系統(tǒng)??幸錄…?＇?—＾?：?ｉ?一一??——???移動邊緣應(yīng)用??—，—?“邏?ｇ?ｔ??ｍｍｍｍ?３?！■?ＳＳＩ?＿邊緣主機??？ｔ?？?管理??，虛擬化基賴施ｐ?？??移動邊線１．機??３ＧＰＰ網(wǎng)絡(luò)?本地網(wǎng)絡(luò)?外部網(wǎng)絡(luò)?移動邊緣網(wǎng)絡(luò)??圖２－１?５Ｇ移動邊緣計算的結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．２－１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＭＥＣ?ｉｎ?５Ｇ??根據(jù)ＥＳＴＩ發(fā)表的白皮書［ｍ，ＭＥＣ的特點是：??（１）
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本文編號：2870437