移動(dòng)邊緣計(jì)算環(huán)境下資源聯(lián)合分配的相關(guān)問(wèn)題研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-08 07:12
隨著移動(dòng)設(shè)備與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,移動(dòng)設(shè)備類型不斷豐富、計(jì)算能力不斷增強(qiáng),相應(yīng)的應(yīng)用程序也更加多樣,諸如增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、人臉識(shí)別、虛擬現(xiàn)實(shí)等應(yīng)用都需要在移動(dòng)設(shè)備上運(yùn)行,因此對(duì)設(shè)備的計(jì)算能力提出很高的要求。而與之矛盾的是,移動(dòng)設(shè)備的計(jì)算、存儲(chǔ)、電能等資源往往不夠充足。因此,移動(dòng)云計(jì)算和移動(dòng)邊緣計(jì)算作為一種有效的解決方案應(yīng)運(yùn)而生,它們將任務(wù)卸載到云數(shù)據(jù)中心或邊緣服務(wù)器,利用服務(wù)器強(qiáng)大的計(jì)算能力彌補(bǔ)移動(dòng)設(shè)備資源不足的問(wèn)題。其中,移動(dòng)邊緣計(jì)算作為移動(dòng)云計(jì)算的改進(jìn)技術(shù),將數(shù)據(jù)中心的計(jì)算能力下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣,通過(guò)縮短物理距離克服了移動(dòng)云計(jì)算高延遲、數(shù)據(jù)中心壓力大等問(wèn)題,受到工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。而隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)的發(fā)展,移動(dòng)邊緣計(jì)算更成為必不可少的支撐技術(shù)。與移動(dòng)云計(jì)算中的資源管理方式不同,移動(dòng)邊緣計(jì)算需要考慮計(jì)算與通信資源緊密結(jié)合的特點(diǎn),聯(lián)合分配計(jì)算與通信資源,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的分配方案。因此,目前已有很多資源聯(lián)合分配方面的研究工作,較之傳統(tǒng)的分配方式已經(jīng)大幅提升了電能效率、縮短了任務(wù)延遲。而隨著移動(dòng)設(shè)備和應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展,一方面對(duì)低能耗、低延遲的需求不斷提升,另一方面在發(fā)展過(guò)程中也出現(xiàn)了...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
MEC參考架構(gòu)
持系統(tǒng)(OSS)。接下來(lái),OSS 決定是否授權(quán)該請(qǐng)求,并將授權(quán)的請(qǐng)求發(fā)送給移動(dòng)邊緣編排器。移動(dòng)邊緣編排器主要負(fù)責(zé)維護(hù)全局的可用資源視圖及 MEC 服務(wù)。此外,編排器一方面能夠按照應(yīng)用需求分配虛擬化的 MEC 資源給邊緣應(yīng)用,另一方面能夠靈活地為正在執(zhí)行的應(yīng)用調(diào)整資源量。MEC 系統(tǒng)級(jí)管理層下方與MEC 服務(wù)器級(jí)管理層相連,該層由移動(dòng)邊緣平臺(tái)管理器和虛擬化設(shè)施管理器兩個(gè)模塊組成。前者負(fù)責(zé)管理應(yīng)用的生命周期、應(yīng)用規(guī)則、服務(wù)認(rèn)證以及流量規(guī)則等;后者則負(fù)責(zé)分配、管理和釋放由邊緣服務(wù)器提供的虛擬計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)資源。最底層是 MEC 服務(wù)器層,該層將邊緣服務(wù)器互連構(gòu)成移動(dòng)邊緣平臺(tái),通過(guò)虛擬化技術(shù)將資源抽象,MEC 應(yīng)用以虛擬機(jī)的形式運(yùn)行在虛擬化的基礎(chǔ)設(shè)施上。ECC 在 2017 年發(fā)布的邊緣計(jì)算參考架構(gòu) 2.0,如圖所示。該架構(gòu)從橫向?qū)哟紊戏譃?4 個(gè)層次,智能服務(wù)層,業(yè)務(wù) Fabric 層,聯(lián)接計(jì)算 Fabric 層以及邊緣節(jié)點(diǎn)層。從縱向?qū)哟蝸?lái)看,該架構(gòu)通過(guò)管理服務(wù)、數(shù)據(jù)安全生命周期服務(wù)、安全服務(wù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的全流程、全生命周期的智能服務(wù)。
圖 3.1 系統(tǒng)架構(gòu)圖本章中方案的整體架構(gòu)如上圖 3.1,遠(yuǎn)端用戶設(shè)備的任務(wù)卸載到 BBU 中執(zhí)行需要三個(gè)過(guò)程:1)發(fā)起任務(wù)的用戶設(shè)備通過(guò)自組織網(wǎng)絡(luò)中可以直接與 RRH 相連的其它用戶設(shè)備連接到 RRH,2)RRH 通過(guò)高速的前傳網(wǎng)絡(luò)連接到 BBU 并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,3)在 BBU 中分配執(zhí)行任務(wù)的資源,執(zhí)行完成后,將任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果按照原路徑返回給用戶端。3.3.1 任務(wù)模型假設(shè)在 C-RAN 環(huán)境中共有N 個(gè)用戶設(shè)備,用集合 U 1 ,2,3, , N 表示,每一個(gè)用戶設(shè)備有一根連入自組織網(wǎng)絡(luò)的天線,結(jié)構(gòu)如圖 3.1 所示。假設(shè)有m個(gè)射頻拉遠(yuǎn)頭(RRH),用集合 R 1 ,2,3, , m 表示,用戶設(shè)備中的任務(wù)通過(guò)用戶設(shè)備構(gòu)成的自組織網(wǎng)絡(luò)與 RRH 連接,每個(gè) RRH 具有 K 1根天線,可以同時(shí)接收K
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]邊緣計(jì)算:萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代新型計(jì)算模型[J]. 施巍松,孫輝,曹杰,張權(quán),劉偉. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2017(05)
本文編號(hào):3271113
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
MEC參考架構(gòu)
持系統(tǒng)(OSS)。接下來(lái),OSS 決定是否授權(quán)該請(qǐng)求,并將授權(quán)的請(qǐng)求發(fā)送給移動(dòng)邊緣編排器。移動(dòng)邊緣編排器主要負(fù)責(zé)維護(hù)全局的可用資源視圖及 MEC 服務(wù)。此外,編排器一方面能夠按照應(yīng)用需求分配虛擬化的 MEC 資源給邊緣應(yīng)用,另一方面能夠靈活地為正在執(zhí)行的應(yīng)用調(diào)整資源量。MEC 系統(tǒng)級(jí)管理層下方與MEC 服務(wù)器級(jí)管理層相連,該層由移動(dòng)邊緣平臺(tái)管理器和虛擬化設(shè)施管理器兩個(gè)模塊組成。前者負(fù)責(zé)管理應(yīng)用的生命周期、應(yīng)用規(guī)則、服務(wù)認(rèn)證以及流量規(guī)則等;后者則負(fù)責(zé)分配、管理和釋放由邊緣服務(wù)器提供的虛擬計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)資源。最底層是 MEC 服務(wù)器層,該層將邊緣服務(wù)器互連構(gòu)成移動(dòng)邊緣平臺(tái),通過(guò)虛擬化技術(shù)將資源抽象,MEC 應(yīng)用以虛擬機(jī)的形式運(yùn)行在虛擬化的基礎(chǔ)設(shè)施上。ECC 在 2017 年發(fā)布的邊緣計(jì)算參考架構(gòu) 2.0,如圖所示。該架構(gòu)從橫向?qū)哟紊戏譃?4 個(gè)層次,智能服務(wù)層,業(yè)務(wù) Fabric 層,聯(lián)接計(jì)算 Fabric 層以及邊緣節(jié)點(diǎn)層。從縱向?qū)哟蝸?lái)看,該架構(gòu)通過(guò)管理服務(wù)、數(shù)據(jù)安全生命周期服務(wù)、安全服務(wù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的全流程、全生命周期的智能服務(wù)。
圖 3.1 系統(tǒng)架構(gòu)圖本章中方案的整體架構(gòu)如上圖 3.1,遠(yuǎn)端用戶設(shè)備的任務(wù)卸載到 BBU 中執(zhí)行需要三個(gè)過(guò)程:1)發(fā)起任務(wù)的用戶設(shè)備通過(guò)自組織網(wǎng)絡(luò)中可以直接與 RRH 相連的其它用戶設(shè)備連接到 RRH,2)RRH 通過(guò)高速的前傳網(wǎng)絡(luò)連接到 BBU 并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,3)在 BBU 中分配執(zhí)行任務(wù)的資源,執(zhí)行完成后,將任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果按照原路徑返回給用戶端。3.3.1 任務(wù)模型假設(shè)在 C-RAN 環(huán)境中共有N 個(gè)用戶設(shè)備,用集合 U 1 ,2,3, , N 表示,每一個(gè)用戶設(shè)備有一根連入自組織網(wǎng)絡(luò)的天線,結(jié)構(gòu)如圖 3.1 所示。假設(shè)有m個(gè)射頻拉遠(yuǎn)頭(RRH),用集合 R 1 ,2,3, , m 表示,用戶設(shè)備中的任務(wù)通過(guò)用戶設(shè)備構(gòu)成的自組織網(wǎng)絡(luò)與 RRH 連接,每個(gè) RRH 具有 K 1根天線,可以同時(shí)接收K
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]邊緣計(jì)算:萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代新型計(jì)算模型[J]. 施巍松,孫輝,曹杰,張權(quán),劉偉. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2017(05)
本文編號(hào):3271113
本文鏈接:http://sikaile.net/guanlilunwen/ydhl/3271113.html
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