本文關(guān)鍵詞：面向用戶體驗(yàn)及服務(wù)質(zhì)量的移動(dòng)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)資源管理方法研究

  更多相關(guān)文章： 無線通信 移動(dòng)云計(jì)算 動(dòng)態(tài)資源管理 Restless Bandits模型 Stackelberg博弈

【摘要】：在移動(dòng)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)(Mobile Cloud Computing,MCC)中,用戶通過異構(gòu)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)獲取云計(jì)算服務(wù),其中無線資源和云資源都可能成為系統(tǒng)性能提升的瓶頸。然而目前的移動(dòng)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)將云資源和無線資源分別進(jìn)行獨(dú)立管理,難以滿足端對端的用戶服務(wù)質(zhì)量要求和體驗(yàn)。針對目前移動(dòng)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)忽略對用戶需求、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和云服務(wù)器三者綜合異構(gòu)性考慮的現(xiàn)狀,本文主要研究在移動(dòng)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中面向用戶服務(wù)質(zhì)量和體驗(yàn)的資源綜合管理技術(shù),其中包括移動(dòng)云視頻傳輸中的計(jì)算和無線資源協(xié)同調(diào)度方法、基于服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service,QoS)的移動(dòng)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)資源管理方法和基于Stackelberg博弈的綠色移動(dòng)云游戲系統(tǒng)研究三方面。本文首先研究移動(dòng)云視頻傳輸中的計(jì)算和無線資源協(xié)同調(diào)度方法,提出一種針對視頻在移動(dòng)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的云和移動(dòng)資源聯(lián)合管理方法,通過完善重要的視頻應(yīng)用層參數(shù)(幀內(nèi)刷新率),以最小化視頻失真為目標(biāo),構(gòu)建無休止賭博機(jī)(Restless Bandits,RB)模型來提高面向視頻傳輸?shù)囊苿?dòng)云網(wǎng)絡(luò)計(jì)算系統(tǒng)中的端對端性能。Restless Bandits模型具有“索引”特性,用戶可以通過選取項(xiàng)目的優(yōu)先權(quán)索引值(priority-index)將求解最優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為分布式對象選擇問題,索引值可以在離線狀態(tài)下通過線性規(guī)劃放寬(Linear Programming Relaxation)和原始雙重索引探索法(Primal-dual Index Heuristic)求得,并存儲(chǔ)在索引表(index table)中,以供線上查詢,因此能顯著地降低在線運(yùn)算量和實(shí)施復(fù)雜度。本文還研究了基于服務(wù)質(zhì)量的異構(gòu)移動(dòng)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中資源管理方法,設(shè)計(jì)包含移動(dòng)接入網(wǎng)絡(luò)和云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)來滿足用戶的不同服務(wù)質(zhì)量要求,同時(shí)提出一種跨網(wǎng)絡(luò)、可感知服務(wù)質(zhì)量且最大化用戶收益的無線和云資源聯(lián)合管理方法,并將此資源管理問題建模為Restless Bandits模型進(jìn)行求解。本文最后針對云游戲業(yè)務(wù),研究基于Stackelberg博弈的綠色移動(dòng)云游戲系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中,設(shè)計(jì)了一種新型的三層云游戲系統(tǒng)架構(gòu)來提高用戶之間的交互性。研究系統(tǒng)中云服務(wù)器和用戶之間的資源分配問題,包括下載模塊的數(shù)量、定價(jià)和傳遞過程中能源消耗問題。在構(gòu)建Stackelberg模型和效用函數(shù)(Utility Function)的基礎(chǔ)上,利用逆向歸納法求解系統(tǒng)最優(yōu)解。系統(tǒng)的三層架構(gòu)和動(dòng)態(tài)交互過程有利于多用戶環(huán)境下資源的合理分配,可以保證在有效地處理云、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和用戶終端三者關(guān)系的基礎(chǔ)上滿足用戶的服務(wù)質(zhì)量與體驗(yàn),并達(dá)到綠色和高效利用資源等目的。
【關(guān)鍵詞】：無線通信 移動(dòng)云計(jì)算 動(dòng)態(tài)資源管理 Restless Bandits模型 Stackelberg博弈
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5;TP393.0
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 移動(dòng)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展12-14
• 1.2.2 移動(dòng)云游戲的發(fā)展14
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排14-17
• 第2章 移動(dòng)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的資源管理技術(shù)17-27
• 2.1 云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的資源管理技術(shù)17-19
• 2.1.1 云計(jì)算定義及特征17
• 2.1.2 云計(jì)算平臺架構(gòu)17-18
• 2.1.3 云計(jì)算資源的定義和特點(diǎn)18-19
• 2.1.4 虛擬化技術(shù)19
• 2.2 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的動(dòng)態(tài)頻譜管理技術(shù)19-23
• 2.2.1 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)19-20
• 2.2.2 動(dòng)態(tài)頻譜管理框架研究20-21
• 2.2.3 小蜂窩認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)21-23
• 2.3 移動(dòng)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)資源協(xié)同管理方法23-26
• 2.3.1 移動(dòng)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)23-24
• 2.3.2 資源管理問題分析24-25
• 2.3.3 動(dòng)態(tài)資源協(xié)同管理方法研究25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 Restless Bandits模型和Stackelberg博弈27-45
• 3.1 部分可觀測馬爾科夫決策過程27-31
• 3.1.1 基本模型28-29
• 3.1.2 最優(yōu)策略及求解29-31
• 3.2 MAB模型31-32
• 3.2.1 基本模型31-32
• 3.2.2 MAB問題求解32
• 3.3 Restless Bandits模型32-38
• 3.3.1 基本模型33
• 3.3.2 Restless Bandits模型求解33-38
• 3.4 Stackelberg博弈的原理及應(yīng)用38-43
• 3.4.1 博弈論原理及應(yīng)用39-40
• 3.4.2 Stackelberg博弈40-43
• 3.5 本章小結(jié)43-45
• 第4章 移動(dòng)云視頻傳輸中的計(jì)算和無線資源協(xié)同調(diào)度方法研究45-59
• 4.1 引言45-46
• 4.2 系統(tǒng)模型46-48
• 4.2.1 云網(wǎng)絡(luò)抽象模型47
• 4.2.2 視頻失真模型47-48
• 4.2.3 系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)48
• 4.3 Restless Bandits建模求解48-53
• 4.3.1 系統(tǒng)狀態(tài)48-49
• 4.3.2 用戶動(dòng)作和策略49
• 4.3.3 一步轉(zhuǎn)移概率計(jì)算49-52
• 4.3.4 優(yōu)化目標(biāo)52-53
• 4.4 動(dòng)態(tài)資源決策過程53-54
• 4.4.1 離線計(jì)算53
• 4.4.2 在線聯(lián)合資源管理53-54
• 4.5 仿真結(jié)果及分析54-57
• 4.5.1 參數(shù)設(shè)置54-55
• 4.5.2 結(jié)果分析55-57
• 4.6 本章小結(jié)57-59
• 第5章 基于QoS的移動(dòng)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)資源管理方法研究59-77
• 5.1 引言59
• 5.2 系統(tǒng)建模59-62
• 5.2.1 異構(gòu)移動(dòng)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)60
• 5.2.2 移動(dòng)接入網(wǎng)絡(luò)模型60
• 5.2.3 云網(wǎng)絡(luò)抽象模型60-61
• 5.2.4 用戶服務(wù)模型61-62
• 5.3 Restless Bandits建模求解62-66
• 5.3.1 系統(tǒng)狀態(tài)62-63
• 5.3.2 一步狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率63-65
• 5.3.3 系統(tǒng)收益及用戶策略65-66
• 5.3.4 Restless Bandits問題求解66
• 5.4 動(dòng)態(tài)資源管理過程66-69
• 5.4.1 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)資源管理過程67
• 5.4.2 云資源管理過程67-68
• 5.4.3 計(jì)算復(fù)雜性分析68-69
• 5.5 仿真結(jié)果及分析69-75
• 5.5.1 參數(shù)設(shè)置69-70
• 5.5.2 結(jié)果分析70-75
• 5.6 本章小結(jié)75-77
• 第6章 基于Stackelberg博弈的綠色移動(dòng)云游戲研究77-93
• 6.1 引言77-78
• 6.2 系統(tǒng)建模78-81
• 6.2.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)78
• 6.2.2 系統(tǒng)模型78-79
• 6.2.3 信道模型79-81
• 6.3 移動(dòng)云游戲中Stackelberg模型的構(gòu)建81-83
• 6.3.1 關(guān)于云服務(wù)中云游戲模塊定價(jià)問題研究81-82
• 6.3.2 關(guān)于主用戶的云游戲模塊下載數(shù)量問題研究82
• 6.3.3 關(guān)于分配給共享用戶的能耗問題研究82-83
• 6.4 Stackelberg模型的求解83-86
• 6.4.1 能耗最優(yōu)解83-84
• 6.4.2 模塊下載數(shù)量的最優(yōu)解84-85
• 6.4.3 游戲模塊定價(jià)問題求解85-86
• 6.5 仿真結(jié)果及分析86-91
• 6.5.1 參數(shù)設(shè)置86
• 6.5.2 仿真結(jié)果86-91
• 6.6 本章小結(jié)91-93
• 結(jié)論93-95
• 參考文獻(xiàn)95-99
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文99-101
• 致謝101

，

本文編號：1101053