【摘要】：隨著信息和通信技術(shù)的發(fā)展,移動(dòng)通信在日常生產(chǎn)和生活中占據(jù)越來越重要的地位。由于移動(dòng)設(shè)備的計(jì)算能力增長低于消費(fèi)者需求,電池能量密度提升有限,移動(dòng)設(shè)備的計(jì)算能力和續(xù)航能力不能滿足消費(fèi)者日益增長的需求。為解決該問題,已有研究將計(jì)算任務(wù)轉(zhuǎn)移到基站側(cè),但存在不可準(zhǔn)確預(yù)知未來時(shí)刻計(jì)算任務(wù)屬性和信道狀態(tài)的問題,導(dǎo)致相關(guān)任務(wù)分流算法的適用范圍受到限制。為解決該挑戰(zhàn),本文利用單用戶計(jì)算任務(wù)和信道狀態(tài)的統(tǒng)計(jì)特征,預(yù)測未來時(shí)刻計(jì)算任務(wù)屬性和信道狀態(tài),以能耗或者時(shí)延最低為目標(biāo),為計(jì)算任務(wù)選擇合適的分流路徑以提升移動(dòng)設(shè)備的續(xù)航能力、計(jì)算能力和反應(yīng)速度。主要貢獻(xiàn)如下:針對移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)未來時(shí)刻計(jì)算任務(wù)和信道狀態(tài)不確定的問題,本文通過分析計(jì)算任務(wù)和信道狀態(tài)的歷史數(shù)據(jù),研究計(jì)算任務(wù)和信道狀態(tài)的統(tǒng)計(jì)特征,對未來計(jì)算任務(wù)和信道狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測,得出下一時(shí)刻計(jì)算任務(wù)屬性和信道狀態(tài)。仿真結(jié)果表明,計(jì)算任務(wù)和信道狀態(tài)預(yù)測算法可以顯著提高計(jì)算任務(wù)屬性和信道狀態(tài)預(yù)測的可靠性。針對計(jì)算分流算法中分流路徑選擇對計(jì)算任務(wù)和信道狀態(tài)的依賴性,本文提出綜合能耗和時(shí)延性能的分流路徑選擇算法。在計(jì)算任務(wù)屬性和信道狀態(tài)預(yù)測的基礎(chǔ)上,對分流路徑選擇后的能耗和時(shí)延性能進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。仿真結(jié)果表明,相比于傳統(tǒng)的無計(jì)算任務(wù)屬性和信道預(yù)測的單用戶部分計(jì)算分流算法,新提出的算法系統(tǒng)能耗效率提高超過90%。針對第五代(the Fifth Generation,5G)移動(dòng)通信系統(tǒng)中移動(dòng)設(shè)備頻繁切換造成傳輸速率不穩(wěn)定的問題,提出一種長期演進(jìn)(Long Term Evolution,LTE)鏈路輔助移動(dòng)設(shè)備切換的方法,并研究了移動(dòng)設(shè)備切換基站時(shí)業(yè)務(wù)傳輸速率的連續(xù)性。最后通過測試驗(yàn)證了所提方案在工程上的可行性和可靠性。
【圖文】：

現(xiàn)有的有關(guān)單用戶情況下的部分計(jì)算分流算法，采用貝爾曼方程對計(jì)算分逡逑流路徑做評估和預(yù)測［３１］。該算法基于雙狀態(tài)ＧＥ信道模型，在每一步?jīng)Q策時(shí)，逡逑估計(jì)信道的狀態(tài)，采用相應(yīng)的決策步驟。其主要系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖１－２所示：逡逑圖１－２邋ＧＥ信道單用戶計(jì)算分流［３１］逡逑該算法缺陷有兩個(gè)：首先簡化版ＧＥ信道與實(shí)際環(huán)境差異巨大，如果用實(shí)逡逑際信道替換ＧＥ信道，該算法的分流路徑選擇的復(fù)雜度極高，分流算法復(fù)雜度逡逑會(huì)超過計(jì)算分流算法的性能增益。其次，貝爾曼方程的求解需要預(yù)先得知準(zhǔn)確逡逑的計(jì)算任務(wù)屬性，該假設(shè)與實(shí)際應(yīng)用場景相違背，驗(yàn)證該算法的數(shù)據(jù)無法應(yīng)用逡逑到實(shí)際場景中。本研究通過計(jì)算任務(wù)屬性和信道的預(yù)測解決這兩個(gè)問題。逡逑１．２．３瑞利信道計(jì)算分流算法研究現(xiàn)狀逡逑瑞利信道相對于其他信道建模方式，更加貼合實(shí)際情況，有效提取歷史數(shù)逡逑據(jù)中的信息和挖掘前后時(shí)間點(diǎn)信道狀態(tài)數(shù)據(jù)的相關(guān)性。計(jì)算分流場景中，數(shù)據(jù)逡逑輸入和輸出的關(guān)聯(lián)性可以通過信道的馬爾科夫性和對歷史數(shù)據(jù)的估計(jì)和分析，逡逑研宄部分計(jì)算分流子任務(wù)之間的關(guān)聯(lián)性

ＯＮ／ＯＦＦ源有兩種狀態(tài)，ＯＮ和ＯＦＦ。在ＯＮ狀態(tài)時(shí)，以恒定的速率發(fā)送數(shù)據(jù)逡逑包；在ＯＦＦ狀態(tài)時(shí)，ＯＮ／ＯＦＦ數(shù)據(jù)源處于靜默狀態(tài)，不發(fā)送數(shù)據(jù)包。每個(gè)數(shù)據(jù)逡逑源的ＯＮ和ＯＦＦ的時(shí)長符合長尾分布。具體模型的如圖２－１所不。逡逑如圖２－１所示，，不同的ＯＮ／ＯＦＦ源代表互聯(lián)網(wǎng)的不同客戶端，每個(gè)客戶端逡逑１０逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.5

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本文編號：2702700