在移動邊緣計算(Mobile Edge Computing,MEC)中,服務(wù)分配和服務(wù)遷移是進行服務(wù)調(diào)度的兩個重要手段。MEC服務(wù)器與用戶極為靠近,這使得用戶可以無縫接入運行在邊緣設(shè)備上的服務(wù)。由于服務(wù)器存儲和計算等硬件資源限制以及用戶分布的不均勻性,導致可以同時運行的服務(wù)數(shù)量有限,在服務(wù)分配時存在著網(wǎng)絡(luò)延遲高,以及各個服務(wù)器間負載不均衡的問題。由于用戶移動性是隨機的,在服務(wù)跟隨用戶遷移的過程中,存在著對是否進行遷移及遷移目標選擇的盲目性,進而引起遷移開銷較大的問題。因此,針對MEC場景下的服務(wù)分配和服務(wù)遷移進行研究,具有重要的研究意義。本文分別從MEC下的服務(wù)分配和服務(wù)遷移兩個角度總結(jié)并分析了相關(guān)理論及研究現(xiàn)狀。針對服務(wù)分配中存在的網(wǎng)絡(luò)延遲高及各個服務(wù)器間負載不均衡的問題,本文提出了一種基于簇劃分機制的服務(wù)分配算法。在該方法中,首先根據(jù)各個子區(qū)域的服務(wù)請求量和位置分布情況,將整個區(qū)域劃分為多個簇。然后通過k-medoids聚類方法進行基于服務(wù)器存儲空間及帶寬約束下的服務(wù)初始化分配。最后通過計算各個子區(qū)域上服務(wù)流行度及負載信息的差異情況,對初始分配進行動態(tài)調(diào)整。與傳統(tǒng)啟發(fā)式算法相比,提高了 MEC服務(wù)器間的負載均衡程度約20%。其次,為了解決服務(wù)遷移中對是否進行遷移及遷移目標選擇的盲目性引起的遷移開銷較大的問題,本文提出了一個基于強化學習的服務(wù)遷移決策方法。首先將服務(wù)遷移視為馬爾可夫決策過程。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合通信開銷、遷移開銷、用戶移動方向以及服務(wù)器可用資源的影響,定義了收益函數(shù)。最后通過模擬用戶移動數(shù)據(jù)訓練確定遷移決策。仿真結(jié)果表明,該方法起到了減少遷移開銷的作用。
【學位單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TP368.5
【部分圖文】：

為了克服邊緣設(shè)備容量不足、緩存命中率低的問題，通過引入?yún)f(xié)作式移動邊??緣計算，使得一個視頻內(nèi)容不僅可以在當前區(qū)域的本地ＭＥＣ服務(wù)器上獲取，同??時也可以在附近區(qū)域的ＭＥＣ服務(wù)器上獲取［４５］。圖２－３是在ＭＥＣ服務(wù)器進行視??頻緩＃與處理的一個實例。??賤器?；??腐、＿［子＇閨??Ｉ?Ｉ．?！??＼?、?Ｂ?＂?ｇ?＊＊＊＊＊?＊＊＊＊＊?＊＊＊？?＇＊＊＊？?＊．?－ＭＭ．?ＷＭ＊?ｆ—？?—?－Ｗ．?Ｗｍ＊??ｒＭ－－＾?ｍ?－??Ｍｉｌ?３６?Ｗ－?＞??１?Ｈ??圖２－３移動邊緣計算在視頻緩存與處理的應用［８］??在結(jié)合ＭＥＣ后，首先，視頻的源服務(wù)器不必再為相同視頻生成所有的不同??版本，而這部分處理工作可以交由ＭＥＣ服務(wù)器完成。其次，結(jié)合ＭＥＣ感知到??的用戶設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)狀況等信息，可以更加智能地分發(fā)合適的視頻版本。最后，協(xié)??作式的緩存和處理方式進一步改善了整個網(wǎng)絡(luò)的負載均衡情況。??１０??

??Ｊ??圖２－２移動邊緣計算下在增強現(xiàn)實中的架構(gòu)示例ｍ??（２）視頻緩存與處理??移動視頻流的流量占移動互聯(lián)網(wǎng)流量中的大頭，這使得網(wǎng)絡(luò)運營商遭遇到相??當大的挑戰(zhàn)。而一個有效的解決方案則是將視頻內(nèi)容事先緩存到網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備中，??不僅能夠減小傳輸延遲，提升用戶體驗，同時能夠大大緩解核心網(wǎng)的壓力。??為了克服邊緣設(shè)備容量不足、緩存命中率低的問題，通過引入?yún)f(xié)作式移動邊??緣計算，使得一個視頻內(nèi)容不僅可以在當前區(qū)域的本地ＭＥＣ服務(wù)器上獲取，同??時也可以在附近區(qū)域的ＭＥＣ服務(wù)器上獲�。郏矗担荨D２－３是在ＭＥＣ服務(wù)器進行視??頻緩＃與處理的一個實例。??賤器?；??腐、＿［子＇閨??Ｉ?Ｉ．?！??＼?、?Ｂ?＂?ｇ?＊＊＊＊＊?＊＊＊＊＊?＊＊＊？?＇＊＊＊？?＊．?－ＭＭ．?ＷＭ＊?ｆ—？?—?－Ｗ．?Ｗｍ＊??ｒＭ－－＾?ｍ?－??Ｍｉｌ?３６?Ｗ－?＞??１?Ｈ??圖２－３移動邊緣計算在視頻緩存與處理的應用［８］??在結(jié)合ＭＥＣ后，首先，視頻的源服務(wù)器不必再為相同視頻生成所有的不同??版本，而這部分處理工作可以交由ＭＥＣ服務(wù)器完成。其次，結(jié)合ＭＥＣ感知到??的用戶設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)狀況等信息

北京郵電大學工學碩士學位論文為了更好地闡釋在用戶在各區(qū)域如何訪問所需服務(wù)訪問，圖３－２展示獲取所需服務(wù)的方式。在圖３－２中，共有編號為１至１４總共１４個個子區(qū)域上部署有一個ＭＥＣ服務(wù)器。此時，一個服務(wù)部署在２號區(qū)域，因此這兩個子區(qū)域中的用戶可以直接訪問其本地ＭＥＣ服務(wù)器來。相對地，其他子區(qū)域的用戶則需要訪問２號區(qū)域及１１號區(qū)域的來在這種情況下，圖中的箭頭表明了每個子區(qū)域如何訪問該服務(wù)。??
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本文編號：2879915