【摘要】：在未來的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中,數(shù)據(jù)流量的大小不僅產(chǎn)生于移動(dòng)設(shè)備,還產(chǎn)生于低功耗的設(shè)備,如可穿戴設(shè)備、傳感器和機(jī)器類型通信設(shè)備。這些數(shù)據(jù)中的大部分需要通過與數(shù)據(jù)源很遠(yuǎn)的集中式移動(dòng)云進(jìn)行計(jì)算資源的分配。隨著海量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和集中式移動(dòng)云的遠(yuǎn)程分配需求,可能會(huì)導(dǎo)致回程通信負(fù)載和長(zhǎng)延時(shí)。在工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的建議下,現(xiàn)有文獻(xiàn)提出的許多技術(shù)雖然能在一定程度上解決這些問題,但都差強(qiáng)人意,特別是在海量數(shù)據(jù)產(chǎn)生的領(lǐng)域。本文充分利用了移動(dòng)設(shè)備在從功能機(jī)到智能機(jī)的演變過程中,在功能和性能上的優(yōu)勢(shì)。第一,本文提出了批量延遲更新的方案,即智能手機(jī)用戶對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集聚合,并應(yīng)用諸如數(shù)據(jù)清理、冗余和整合等預(yù)處理過程,然后發(fā)送給移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商。通過使用呼叫數(shù)據(jù)記錄來驗(yàn)證所提方案的性能。結(jié)果表明,本文所提的方案在每一次更新時(shí)的通信開銷更少,性能更優(yōu)。第二,低功率設(shè)備,特別是機(jī)器類型通信設(shè)備(MTC)所收集的數(shù)據(jù)需要遠(yuǎn)離數(shù)據(jù)源的計(jì)算資源,本文認(rèn)為智能手機(jī)用戶具有能夠滿足MTC設(shè)備所需的計(jì)算資源的計(jì)算能力,并提出了智能手機(jī)用戶選擇技術(shù),即MTC設(shè)備選擇一個(gè)可以滿足其需求計(jì)算資源的用戶。然而,智能手機(jī)用戶的計(jì)算資源有限,有時(shí)所選用戶無法滿足MTC設(shè)備所需的計(jì)算資源,基于此我們提出了效用函數(shù)卸載策略,以選擇能夠滿足完成時(shí)間和計(jì)算資源的要求的最近的智能手機(jī)用戶。評(píng)估結(jié)果表明,與其他技術(shù)相比,本文所提出的技術(shù)最小化了MTC設(shè)備的執(zhí)行時(shí)間和能量損耗。第三,由于MTC設(shè)備的海量計(jì)算需求,智能手機(jī)設(shè)備會(huì)損耗更多的能量。不僅如此,由于MTC設(shè)備還經(jīng)常通過部署以共同執(zhí)行特定的任務(wù),從每一臺(tái)設(shè)備中手機(jī)到的數(shù)據(jù)并不是完全獨(dú)立的而是相關(guān)的。通過檢查MTC設(shè)備之間是否存在相關(guān)性,我們提出了三種分組技術(shù)k-均值,k-中心點(diǎn)劃分和分層算法去統(tǒng)一處理相關(guān)的MTC設(shè)備。為了最小化智能手機(jī)的能量損耗,本文提出了被稱為移動(dòng)邊緣計(jì)算的卸載技術(shù),該技術(shù)通過將需要較高計(jì)算資源的數(shù)據(jù)卸載給由基站分配的較強(qiáng)的服務(wù)器以減小能耗。MTC設(shè)備具有檢測(cè)能力,并使用功率指數(shù)模型來計(jì)算MTC設(shè)備之間的相關(guān)系數(shù)。基于本架構(gòu),本文計(jì)算出將所有數(shù)據(jù)都分配給智能手機(jī)和將部分?jǐn)?shù)據(jù)卸載至移動(dòng)邊緣計(jì)算服務(wù)器這兩種場(chǎng)景的能耗并與通過窮舉法獲得的最優(yōu)解做比較。仿真結(jié)果表明本文所提出的分組算法在保證完成時(shí)間的基礎(chǔ)上減小了智能手機(jī)的能耗。本文的研究工作證明了使用智能手機(jī)來進(jìn)行數(shù)據(jù)聚合和計(jì)算方面的優(yōu)勢(shì),可以應(yīng)用于未來的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。事實(shí)上,研究結(jié)果驗(yàn)證了本文的研究工作在現(xiàn)實(shí)生活場(chǎng)景中是具有實(shí)用價(jià)值的。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN929.5;TP311.13

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6 馬禮;楊天宇;馬東超;傅穎勛;;一種緩解能量空洞的數(shù)據(jù)聚合算法[J];計(jì)算機(jī)工程;2019年02期

7 劉雪艷;李戰(zhàn)明;;無線傳感器網(wǎng)中基于隱私同態(tài)的數(shù)據(jù)聚合方案[J];計(jì)算機(jī)工程;2014年08期

8 程沅;李兵;何怡剛;佐磊;尹柏強(qiáng);;適用于低數(shù)據(jù)聚合率網(wǎng)絡(luò)的能耗均衡路由算法[J];電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào);2016年10期

9 葉寧;王汝傳;;傳感器網(wǎng)絡(luò)中一種基于估計(jì)代價(jià)的數(shù)據(jù)聚合樹生成算法[J];電子學(xué)報(bào);2007年05期

10 D.Batra;P.J.kirs;董晶;;數(shù)據(jù)聚合方法與邏輯關(guān)系設(shè)計(jì)方法的比較[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;1991年Z1期

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2 本報(bào)特約撰稿人 袁爍;營(yíng)銷升級(jí)：如何讓“消費(fèi)+社交+品牌”數(shù)據(jù)聚合？[N];中國(guó)經(jīng)營(yíng)報(bào);2016年

3 本報(bào)記者 李雪昆 鄒韌 范燕瑩;大數(shù)據(jù)聚合大資源 大需求托起大出版[N];中國(guó)新聞出版報(bào);2014年

4 本報(bào)記者 王政;湖北移動(dòng)打造大數(shù)據(jù)微營(yíng)銷體系[N];人民郵電;2015年

5 記者 王曉櫻;海南在全國(guó)率先建立全省督查“一張網(wǎng)”[N];光明日?qǐng)?bào);2019年

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2 高云全;物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下數(shù)據(jù)聚合關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2019年

3 塔蒂娜（Tabinda Salam）;機(jī)器通信網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作數(shù)據(jù)聚合和資源分配[D];北京郵電大學(xué);2018年

4 焦賢龍;無線自組網(wǎng)廣播與數(shù)據(jù)聚合算法研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

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6 劉雪峰;隱私安全協(xié)議研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

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9 張海濤;無線傳感網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度研究[D];北京郵電大學(xué);2012年

10 陳樂;智能電網(wǎng)通信中隱私保護(hù)問題的研究[D];上海交通大學(xué);2015年

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3 華朋偉;基于分片的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)聚合研究[D];曲阜師范大學(xué);2018年

4 王蓉蓉;云環(huán)境下審計(jì)大數(shù)據(jù)聚合及分散研究[D];福州大學(xué);2016年

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6 曹祥盈;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)聚合策略研究[D];北京郵電大學(xué);2010年

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8 瞿佳雯;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)聚合算法研究[D];南京郵電大學(xué);2017年

9 楊本輝;基于規(guī)則的智能農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)聚合平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];云南師范大學(xué);2017年

10 賈麗凱;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)聚合算法[D];西安電子科技大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2722670