【摘要】：在未來的移動網(wǎng)絡中,數(shù)據(jù)流量的大小不僅產(chǎn)生于移動設備,還產(chǎn)生于低功耗的設備,如可穿戴設備、傳感器和機器類型通信設備。這些數(shù)據(jù)中的大部分需要通過與數(shù)據(jù)源很遠的集中式移動云進行計算資源的分配。隨著海量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和集中式移動云的遠程分配需求,可能會導致回程通信負載和長延時。在工業(yè)界和學術(shù)界的建議下,現(xiàn)有文獻提出的許多技術(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設備在從功能機到智能機的演變過程中,在功能和性能上的優(yōu)勢。第一,本文提出了批量延遲更新的方案,即智能手機用戶對數(shù)據(jù)進行收集聚合,并應用諸如數(shù)據(jù)清理、冗余和整合等預處理過程,然后發(fā)送給移動運營商。通過使用呼叫數(shù)據(jù)記錄來驗證所提方案的性能。結(jié)果表明,本文所提的方案在每一次更新時的通信開銷更少,性能更優(yōu)。第二,低功率設備,特別是機器類型通信設備(MTC)所收集的數(shù)據(jù)需要遠離數(shù)據(jù)源的計算資源,本文認為智能手機用戶具有能夠滿足MTC設備所需的計算資源的計算能力,并提出了智能手機用戶選擇技術(shù),即MTC設備選擇一個可以滿足其需求計算資源的用戶。然而,智能手機用戶的計算資源有限,有時所選用戶無法滿足MTC設備所需的計算資源,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間和計算資源的要求的最近的智能手機用戶。評估結(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設備的執(zhí)行時間和能量損耗。第三,由于MTC設備的海量計算需求,智能手機設備會損耗更多的能量。不僅如此,由于MTC設備還經(jīng)常通過部署以共同執(zhí)行特定的任務,從每一臺設備中手機到的數(shù)據(jù)并不是完全獨立的而是相關(guān)的。通過檢查MTC設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-中心點劃分和分層算法去統(tǒng)一處理相關(guān)的MTC設備。為了最小化智能手機的能量損耗,本文提出了被稱為移動邊緣計算的卸載技術(shù),該技術(shù)通過將需要較高計算資源的數(shù)據(jù)卸載給由基站分配的較強的服務器以減小能耗。MTC設備具有檢測能力,并使用功率指數(shù)模型來計算MTC設備之間的相關(guān)系數(shù)�；诒炯軜�(gòu),本文計算出將所有數(shù)據(jù)都分配給智能手機和將部分數(shù)據(jù)卸載至移動邊緣計算服務器這兩種場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間的基礎上減小了智能手機的能耗。本文的研究工作證明了使用智能手機來進行數(shù)據(jù)聚合和計算方面的優(yōu)勢,可以應用于未來的移動網(wǎng)絡。事實上,研究結(jié)果驗證了本文的研究工作在現(xiàn)實生活場景中是具有實用價值的。
【學位授予單位】：中國科學技術(shù)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.5;TP311.13

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉智龍;;關(guān)于統(tǒng)計信息化數(shù)據(jù)聚合的思考[J];統(tǒng)計與咨詢;2016年02期

2 ;康旗股份:通過數(shù)據(jù)聚合超算中心構(gòu)建優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)生態(tài)[J];中國信用卡;2018年09期

3 王翥;魏德寶;王玲;;傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)聚合時機控制算法[J];儀表技術(shù)與傳感器;2012年05期

4 石沙沙;孫文紅;江明建;曲海鵬;;基于分布式數(shù)據(jù)聚合的智能電網(wǎng)隱私保護協(xié)議研究[J];信息網(wǎng)絡安全;2015年12期

5 黃小玉,梁兵;對環(huán)境核算中估價及數(shù)據(jù)聚合問題的思考[J];統(tǒng)計研究;1999年S1期

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];計算機工程;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];計算機工程;2014年08期

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

9 葉寧;王汝傳;;傳感器網(wǎng)絡中一種基于估計代價的數(shù)據(jù)聚合樹生成算法[J];電子學報;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)系設計方法的比較[J];計算機工程與應用;1991年Z1期

相關(guān)重要報紙文章 前5條

1 張力平 中國電信上海研究院研究員;“小而美”的邊緣計算不邊緣[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2017年

2 本報特約撰稿人 袁爍;營銷升級：如何讓“消費+社交+品牌”數(shù)據(jù)聚合？[N];中國經(jīng)營報;2016年

3 本報記者 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];中國新聞出版報;2014年

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

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

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 JUMA SAIDI ALLY;未來移動網(wǎng)絡中基于智能手機的數(shù)據(jù)聚合與計算[D];中國科學技術(shù)大學;2019年

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;2019年

3 塔蒂娜（Tabinda Salam）;機器通信網(wǎng)絡的協(xié)作數(shù)據(jù)聚合和資源分配[D];北京郵電大學;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];國防科學技術(shù)大學;2011年

5 單立群;無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)聚合與跨層優(yōu)化算法的研究[D];東北大學;2012年

6 劉雪峰;隱私安全協(xié)議研究[D];西安電子科技大學;2013年

7 劉晨旭;無線傳感器網(wǎng)絡的安全數(shù)據(jù)聚合問題研究[D];北京交通大學;2014年

8 楊立君;無線傳感器網(wǎng)絡密鑰管理與安全數(shù)據(jù)聚合技術(shù)的研究[D];南京郵電大學;2014年

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;2012年

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

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 王鵬飛;車載自組織網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)聚合算法的研究[D];東北大學;2015年

2 潘博豐;面向智能電網(wǎng)的高效隱私保護數(shù)據(jù)聚合方案研究[D];華東師范大學;2018年

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

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

5 許壹芊;5G網(wǎng)絡切片的MTC接入和數(shù)據(jù)聚合研究[D];電子科技大學;2018年

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

7 李昕藝;基于壓縮感知的無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)聚合方法研究[D];西安電子科技大學;2017年

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

9 楊本輝;基于規(guī)則的智能農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)聚合平臺的設計與實現(xiàn)[D];云南師范大學;2017年

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

本文編號：2722670