邊緣計算任務(wù)卸載與資源優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2023-06-05 01:13
隨著無線通信技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展,虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實(VR/AR)等大量新型智能應(yīng)用和業(yè)務(wù)相繼涌現(xiàn),對時延和處理性能提出了更高的要求。單純地在數(shù)據(jù)傳輸側(cè)進行優(yōu)化已經(jīng)不能滿足用戶對新型業(yè)務(wù)的服務(wù)需求。傳統(tǒng)云計算系統(tǒng)雖然可以為用戶提供充足的計算資源,但是由于其離用戶較遠,勢必造成較大的往返時延。邊緣計算(Edge computing)系統(tǒng)的出現(xiàn)為解決上述問題提供了可能。邊緣計算通過將云計算功能下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣,不僅支持高效的數(shù)據(jù)傳輸、緩存功能,還提供了充足的計算能力,能夠明顯的提升服務(wù)的時延、能耗性能。但是,包含計算、緩存、傳輸在內(nèi)的多維資源受限,以及未來網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模設(shè)備連接的趨勢和業(yè)務(wù)服務(wù)性能要求,使得針對有限多維資源的整合和合理分配日益重要。密集化的小區(qū)部署使得用戶移動性所帶來的小區(qū)切換更為頻繁,極易引發(fā)任務(wù)卸載失敗;多維資源的異構(gòu)性和分配失衡同時制約邊緣計算系統(tǒng)性能的提升;設(shè)備到設(shè)備(D2D)網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的請求異構(gòu)性和臨近性使得基于D2D分布式卸載成為緩解計算卸載壓力的重要途徑。使得基于此,本文以資源分配相關(guān)理論和方法為基礎(chǔ),從用戶移動性分析、緩存-計算-傳輸融合、包含設(shè)備分布式計算的多模...
【文章頁數(shù)】:150 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 移動通信技術(shù)發(fā)展
1.1.2 移動終端新需求與面臨的挑戰(zhàn)
1.1.3 邊緣計算的興起
1.1.4 本課題的研究意義
1.2 邊緣計算定義及相關(guān)架構(gòu)
1.2.1 邊緣計算定義
1.2.2 邊緣計算相關(guān)架構(gòu)
1.3 本文研究內(nèi)容及主要工作
1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
1.5 本章小結(jié)
參考文獻
第二章 邊緣計算相關(guān)技術(shù)研究
2.1 邊緣緩存技術(shù)研究基礎(chǔ)
2.1.1 邊緣緩存分類
2.1.2 邊緣緩存關(guān)鍵性能指標(biāo)
2.2 邊緣計算下的無線通信技術(shù)研究基礎(chǔ)
2.2.1 邊緣計算下的無線通信關(guān)鍵技術(shù)
2.2.2 邊緣計算下的無線通信關(guān)鍵指標(biāo)
2.3 計算卸載技術(shù)研究基礎(chǔ)
2.3.1 計算卸載分類
2.3.2 計算關(guān)鍵性能指標(biāo)
2.4 邊緣計算研究現(xiàn)狀
2.4.1 緩存研究現(xiàn)狀
2.4.2 計算卸載研究現(xiàn)狀
2.4.3 緩存、計算卸載、傳輸融合研究現(xiàn)狀
2.5 本章小結(jié)
參考文獻
第三章 基于用戶移動性分析的任務(wù)卸載及資源優(yōu)化
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)模型
3.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型
3.2.2 通信模型
3.2.3 協(xié)同計算模型
3.3 優(yōu)化問題描述
3.4 計算卸載與資源聯(lián)合優(yōu)化
3.4.1 強移動用戶效用優(yōu)化分析
3.4.2 弱移動用戶效用優(yōu)化分析
3.5 仿真分析
3.5.1 仿真參數(shù)設(shè)置及對比方案
3.5.2 仿真結(jié)果分析
3.6 本章小結(jié)
參考文獻
第四章 緩存增強的邊緣計算任務(wù)卸載及資源優(yōu)化
4.1 引言
4.2 系統(tǒng)模型及建模
4.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型
4.2.2 任務(wù)與緩存模型
4.2.3 傳輸模型
4.2.4 多模式計算模型
4.3 任務(wù)緩存問題描述及優(yōu)化
4.3.1 D2D緩存優(yōu)化問題建模與分析
4.3.2 隨機緩存優(yōu)化算法
4.4 任務(wù)卸載及資源分配問題描述及優(yōu)化
4.4.1 問題描述
4.4.2 問題分解及聯(lián)合優(yōu)化
4.5 仿真分析
4.5.1 仿真參數(shù)設(shè)置
4.5.2 仿真結(jié)果及分析
4.6 本章小結(jié)
4.7 附錄
參考文獻
第五章 基于D2D分布式計算的多模式協(xié)同任務(wù)卸載與資源優(yōu)化
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)模型
5.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型
5.2.2 任務(wù)緩存模型
5.2.3 通信模型
5.2.4 協(xié)同計算模型
5.3 問題描述與最優(yōu)聯(lián)合優(yōu)化
5.3.1 問題描述
5.3.2 問題分解與優(yōu)化
5.4 仿真分析
5.4.1 仿真環(huán)境及參數(shù)設(shè)置
5.4.2 結(jié)果分析
5.5 本章小結(jié)
5.6 附錄
5.6.1 定理1證明
5.6.2 定理2證明
參考文獻
第六章 總結(jié)與展望
6.1 研究總結(jié)
6.2 研究展望
附錄 縮略語表
附錄 致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
本文編號:3831391
【文章頁數(shù)】:150 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 移動通信技術(shù)發(fā)展
1.1.2 移動終端新需求與面臨的挑戰(zhàn)
1.1.3 邊緣計算的興起
1.1.4 本課題的研究意義
1.2 邊緣計算定義及相關(guān)架構(gòu)
1.2.1 邊緣計算定義
1.2.2 邊緣計算相關(guān)架構(gòu)
1.3 本文研究內(nèi)容及主要工作
1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
1.5 本章小結(jié)
參考文獻
第二章 邊緣計算相關(guān)技術(shù)研究
2.1 邊緣緩存技術(shù)研究基礎(chǔ)
2.1.1 邊緣緩存分類
2.1.2 邊緣緩存關(guān)鍵性能指標(biāo)
2.2 邊緣計算下的無線通信技術(shù)研究基礎(chǔ)
2.2.1 邊緣計算下的無線通信關(guān)鍵技術(shù)
2.2.2 邊緣計算下的無線通信關(guān)鍵指標(biāo)
2.3 計算卸載技術(shù)研究基礎(chǔ)
2.3.1 計算卸載分類
2.3.2 計算關(guān)鍵性能指標(biāo)
2.4 邊緣計算研究現(xiàn)狀
2.4.1 緩存研究現(xiàn)狀
2.4.2 計算卸載研究現(xiàn)狀
2.4.3 緩存、計算卸載、傳輸融合研究現(xiàn)狀
2.5 本章小結(jié)
參考文獻
第三章 基于用戶移動性分析的任務(wù)卸載及資源優(yōu)化
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)模型
3.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型
3.2.2 通信模型
3.2.3 協(xié)同計算模型
3.3 優(yōu)化問題描述
3.4 計算卸載與資源聯(lián)合優(yōu)化
3.4.1 強移動用戶效用優(yōu)化分析
3.4.2 弱移動用戶效用優(yōu)化分析
3.5 仿真分析
3.5.1 仿真參數(shù)設(shè)置及對比方案
3.5.2 仿真結(jié)果分析
3.6 本章小結(jié)
參考文獻
第四章 緩存增強的邊緣計算任務(wù)卸載及資源優(yōu)化
4.1 引言
4.2 系統(tǒng)模型及建模
4.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型
4.2.2 任務(wù)與緩存模型
4.2.3 傳輸模型
4.2.4 多模式計算模型
4.3 任務(wù)緩存問題描述及優(yōu)化
4.3.1 D2D緩存優(yōu)化問題建模與分析
4.3.2 隨機緩存優(yōu)化算法
4.4 任務(wù)卸載及資源分配問題描述及優(yōu)化
4.4.1 問題描述
4.4.2 問題分解及聯(lián)合優(yōu)化
4.5 仿真分析
4.5.1 仿真參數(shù)設(shè)置
4.5.2 仿真結(jié)果及分析
4.6 本章小結(jié)
4.7 附錄
參考文獻
第五章 基于D2D分布式計算的多模式協(xié)同任務(wù)卸載與資源優(yōu)化
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)模型
5.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型
5.2.2 任務(wù)緩存模型
5.2.3 通信模型
5.2.4 協(xié)同計算模型
5.3 問題描述與最優(yōu)聯(lián)合優(yōu)化
5.3.1 問題描述
5.3.2 問題分解與優(yōu)化
5.4 仿真分析
5.4.1 仿真環(huán)境及參數(shù)設(shè)置
5.4.2 結(jié)果分析
5.5 本章小結(jié)
5.6 附錄
5.6.1 定理1證明
5.6.2 定理2證明
參考文獻
第六章 總結(jié)與展望
6.1 研究總結(jié)
6.2 研究展望
附錄 縮略語表
附錄 致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
本文編號:3831391
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