發(fā)布時(shí)間：2020-11-11 23:38

　　 在移動(dòng)邊緣計(jì)算(Mobile Edge Computing,MEC)中,服務(wù)分配和服務(wù)遷移是進(jìn)行服務(wù)調(diào)度的兩個(gè)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(yùn)行在邊緣設(shè)備上的服務(wù)。由于服務(wù)器存儲(chǔ)和計(jì)算等硬件資源限制以及用戶分布的不均勻性,導(dǎo)致可以同時(shí)運(yùn)行的服務(wù)數(shù)量有限,在服務(wù)分配時(shí)存在著網(wǎng)絡(luò)延遲高,以及各個(gè)服務(wù)器間負(fù)載不均衡的問題。由于用戶移動(dòng)性是隨機(jī)的,在服務(wù)跟隨用戶遷移的過程中,存在著對(duì)是否進(jìn)行遷移及遷移目標(biāo)選擇的盲目性,進(jìn)而引起遷移開銷較大的問題。因此,針對(duì)MEC場景下的服務(wù)分配和服務(wù)遷移進(jìn)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(gè)角度總結(jié)并分析了相關(guān)理論及研究現(xiàn)狀。針對(duì)服務(wù)分配中存在的網(wǎng)絡(luò)延遲高及各個(gè)服務(wù)器間負(fù)載不均衡的問題,本文提出了一種基于簇劃分機(jī)制的服務(wù)分配算法。在該方法中,首先根據(jù)各個(gè)子區(qū)域的服務(wù)請(qǐng)求量和位置分布情況,將整個(gè)區(qū)域劃分為多個(gè)簇。然后通過k-medoids聚類方法進(jìn)行基于服務(wù)器存儲(chǔ)空間及帶寬約束下的服務(wù)初始化分配。最后通過計(jì)算各個(gè)子區(qū)域上服務(wù)流行度及負(fù)載信息的差異情況,對(duì)初始分配進(jìn)行動(dòng)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(fù)載均衡程度約20%。其次,為了解決服務(wù)遷移中對(duì)是否進(jìn)行遷移及遷移目標(biāo)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(gè)基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)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(dòng)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(dòng)數(shù)據(jù)訓(xùn)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(xué)位單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)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(dòng)邊??緣計(jì)算，使得一個(gè)視頻內(nèi)容不僅可以在當(dāng)前區(qū)域的本地ＭＥＣ服務(wù)器上獲取，同??時(shí)也可以在附近區(qū)域的ＭＥＣ服務(wù)器上獲�。郏矗担�。圖２－３是在ＭＥＣ服務(wù)器進(jìn)行視??頻緩＃與處理的一個(gè)實(shí)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(dòng)邊緣計(jì)算在視頻緩存與處理的應(yīng)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(jìn)一步改善了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡情況。??１０??

??Ｊ??圖２－２移動(dòng)邊緣計(jì)算下在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中的架構(gòu)示例ｍ??（２）視頻緩存與處理??移動(dòng)視頻流的流量占移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流量中的大頭，這使得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商遭遇到相??當(dāng)大的挑戰(zhàn)。而一個(gè)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(yàn)，同時(shí)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(dòng)邊??緣計(jì)算，使得一個(gè)視頻內(nèi)容不僅可以在當(dāng)前區(qū)域的本地ＭＥＣ服務(wù)器上獲取，同??時(shí)也可以在附近區(qū)域的ＭＥＣ服務(wù)器上獲�。郏矗担�。圖２－３是在ＭＥＣ服務(wù)器進(jìn)行視??頻緩＃與處理的一個(gè)實(shí)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(dòng)邊緣計(jì)算在視頻緩存與處理的應(yīng)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(xué)工學(xué)碩士學(xué)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(hào)為１至１４總共１４個(gè)個(gè)子區(qū)域上部署有一個(gè)ＭＥＣ服務(wù)器。此時(shí)，一個(gè)服務(wù)部署在２號(hào)區(qū)域，因此這兩個(gè)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(duì)地，其他子區(qū)域的用戶則需要訪問２號(hào)區(qū)域及１１號(hào)區(qū)域的來在這種情況下，圖中的箭頭表明了每個(gè)子區(qū)域如何訪問該服務(wù)。??
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