發(fā)布時間：2021-10-18 12:39

　　隨著邊緣計算的快速發(fā)展,邊緣數(shù)據(jù)中心作為提供存儲和計算能力的基礎(chǔ)設(shè)施得到廣泛關(guān)注,而光網(wǎng)絡(luò)憑借其低時延大容量傳輸能力在邊緣數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中扮演著重要的角色。融合邊緣計算和光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的邊緣數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)已成為未來網(wǎng)絡(luò)的重要應(yīng)用場景之一。邊緣數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)“邊隨網(wǎng)動”和“密集型邊互聯(lián)”兩個發(fā)展趨勢。圍繞不同趨勢,出現(xiàn)了計算資源部署和多個具有關(guān)聯(lián)子任務(wù)相關(guān)流任務(wù)調(diào)度問題。針對上述問題,重點(diǎn)研究了邊緣數(shù)據(jù)中心部署、相關(guān)流任務(wù)分配和分布式數(shù)據(jù)處理,形成以下三項創(chuàng)新成果。（1）提出一種面向差異化需求的邊緣數(shù)據(jù)中心分層部署和負(fù)載分配機(jī)制。針對“邊隨網(wǎng)動”趨勢下的計算資源部署問題,提出邊緣數(shù)據(jù)中心分層部署和負(fù)載分配策略。首先,通過分析5G無線接入網(wǎng)（RAN）架構(gòu)中分布式處理單元（DU）和集中式處理單元（CU）節(jié)點(diǎn)處時延、帶寬和部署成本特性,建立了成本模型、網(wǎng)絡(luò)時延模型和處理時延模型。其次,在考慮計算和網(wǎng)絡(luò)資源受限的前提下,將邊緣數(shù)據(jù)中心部署和負(fù)載分配問題描述成一個以最小化部署成本和時延為目標(biāo)的混合整數(shù)非線性規(guī)劃（MINLP）問題,并設(shè)計基于遞歸算法和基于熵權(quán)法和TOPSIS方法的邊緣數(shù)據(jù)中心分層... 

【文章來源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)（ａ）云數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)，（ｂ）邊緣數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)??邊緣計算作為一種新型計算模式逐漸受到關(guān)注［４］

北京郵電大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文????表１－１邊緣計算和云計算的區(qū)別???出六?ＳＭ?網(wǎng)絡(luò)中?撕旦￣選取??＾?范圍?能力?＾?位置?位置??云計算?廣強(qiáng)大?核心網(wǎng)?少?固定??邊緣計算?有限?弱?小?邊緣網(wǎng)?多?靈活??根據(jù)邊緣計算的思想［５１，圖１－２為邊緣計算架構(gòu)。該架構(gòu)主要包括終端設(shè)備、??邊緣數(shù)據(jù)中心和云數(shù)據(jù)中心。其中，終端設(shè)備包括連接到網(wǎng)絡(luò)的所有類型的設(shè)備；??邊緣數(shù)據(jù)中心部署在終端設(shè)備與云數(shù)據(jù)中心之間，服務(wù)各種邊緣應(yīng)用（邊緣醫(yī)療、??智能跟蹤等云數(shù)據(jù)中心是托管在核心網(wǎng)上的云基礎(chǔ)設(shè)施。??Ｍ?Ｊ??．?Ｃｏｒｅ?Ｄａｔａｃｅｎｔｅｒ?．??／?＼??＾ｄｇｅＤａｔａｃｅｎｔｅｒ?＾－＾Ｅｄｇｅ?Ｍｔａｃｅｎｔｅ．??ｒ?＼??Ｘ＾Ｓｈｏｐｐｉｎｇ?Ｃｅｎｔｅｒ＾／?Ｓｃｈｏｏｌ?’??圖１－２邊緣計算架構(gòu)圖ｌ４】??１．２．１．１邊緣計算的范例??在邊緣計算的發(fā)展過程中，出現(xiàn)了各種旨在網(wǎng)絡(luò)邊緣工作的新技術(shù)，這些技??術(shù)的原理相同但側(cè)重點(diǎn)不同，如微云｜６］、邊緣／微數(shù)據(jù)中心［７】、霧計算｜８＇９］和移動??邊緣計算Ｗ?（即多接入邊緣計算＠］）。然而，邊緣計算界尚未就邊緣計算的標(biāo)準(zhǔn)??化定義、體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議達(dá)成共識｜１１］。對于這一組新興技術(shù)，使用一個通用術(shù)語??“邊緣計算”。在小本節(jié)中，將介紹并區(qū)分不同的邊緣計算概念。??（１）微云和邊緣／微數(shù)據(jù)中心??微云被定義為計算機(jī)集群，為附近的移動設(shè)備提供計算能力，其可以看作是??一個“盒子里的數(shù)據(jù)中心”，運(yùn)行虛擬機(jī)，其核心思想是使云接近用戶端。與微??４??

第一章緒論??＇?■?Ｙ?／Ｉ??ｒ?ｉｆｙ??圖１－４協(xié)同計算操作示意圖（ａ）?“互補(bǔ)型”協(xié)同計算（ｂ）?“協(xié)作型”協(xié)同計算??１．２．２光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)??由于邊緣數(shù)據(jù)中心部署數(shù)量多，且單個容量有限，某些特殊業(yè)務(wù)請求下無法??單獨(dú)為用戶提供服務(wù)，多邊緣數(shù)據(jù)中心協(xié)作是邊緣數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的典型工作場景??之一。并且，在邊緣數(shù)據(jù)中心協(xié)作場景下，由于單個邊緣數(shù)據(jù)中心的處理和存儲??能力有限，原有云數(shù)據(jù)中心內(nèi)的數(shù)據(jù)交互也變?yōu)榱诉吘墧?shù)據(jù)中心間的通信，需要??確保邊緣數(shù)據(jù)中心互聯(lián)基礎(chǔ)設(shè)施的傳輸能力。因此，邊緣數(shù)據(jù)中心間通過光網(wǎng)絡(luò)??互聯(lián)顯得尤為重要。??光網(wǎng)絡(luò)以光纖為傳輸介質(zhì)，具有傳輸速度快、傳輸距離長、容量大等特點(diǎn)｜｜５］。??近年來，國內(nèi)外研宄學(xué)者為了提高頻譜利用率和增加通道數(shù)量致力于復(fù)用技術(shù)的??研究。其中基于波分復(fù)用（ＷＤＭ）技術(shù)的光網(wǎng)絡(luò)和基于正交頻分復(fù)用（ＯＦＤＭ）??技術(shù)的光網(wǎng)絡(luò)受到廣泛關(guān)注。??１．２．２．１?ＷＤＭ?光網(wǎng)絡(luò)??（１）?ＷＤＭ光網(wǎng)絡(luò)簡介??ＷＤＭ技術(shù)是指一根光纖中存在多個不同的波長，ＷＤＭ的本質(zhì)是：在網(wǎng)絡(luò)??發(fā)送端，將多種波長利用光復(fù)用器匯集并耦合到一根光纖上；在網(wǎng)絡(luò)接收端，不??同波長的光信號通過解復(fù)用器進(jìn)行分散｜１６］。其中，為了避免相鄰波長之間信號干??擾，各個波長之間需要設(shè)定一定的距離。在ＷＤＭ網(wǎng)絡(luò)中，源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之??間的鏈路被稱為光路，每個光路由一條或者多條鏈路組成。不同鏈路之間通過光??交叉互聯(lián)器連接。光交叉互聯(lián)器可以保證光路選擇光域路徑，數(shù)據(jù)在鏈路上傳播??時，不需要經(jīng)過任何的電處理，減少了電層設(shè)備的使用，提高了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的吞吐??量。??ＷＤＭ技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有｜｜７｜：?１）超大容

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]On Cost Aware Cloudlet Placement for Mobile Edge Computing[J]. Qiang Fan,Nirwan Ansari.  IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2019(04)



本文編號：3442815