面向時延優(yōu)化的移動邊緣計算資源調(diào)度算法研究
發(fā)布時間:2022-07-20 16:20
隨著萬物互聯(lián)的不斷發(fā)展,無人駕駛和智能視頻等眾多新型應(yīng)用如雨后春筍般產(chǎn)生,其對時延的要求愈發(fā)嚴(yán)苛,由此移動邊緣計算應(yīng)運而生。移動邊緣計算可有效解決用戶時延需求和電池容量受限等難題。移動邊緣計算的研究包含系統(tǒng)架構(gòu)、資源管理、綠色節(jié)能和安全隱私等方面,其中資源管理與計算機科學(xué)研究最為相關(guān),也廣受學(xué)術(shù)界重視。針對傳統(tǒng)云計算利用廣域網(wǎng)傳輸?shù)母哐舆t問題,移動邊緣計算在網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點大量部署服務(wù)器,為用戶提供低延遲、近距離的本地云服務(wù)。由于移動邊緣計算采取網(wǎng)絡(luò)邊緣分布式部署服務(wù)器,同時各節(jié)點計算和存儲資源受限,并且系統(tǒng)中的計算、通信和緩存資源具有異構(gòu)性和耦合性,傳統(tǒng)資源調(diào)度難以適應(yīng)其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),因此需要提出靈活性的資源分配策略,降低數(shù)據(jù)傳輸時延。針對以上挑戰(zhàn),本文基于現(xiàn)有研究,面向時延優(yōu)化,研究移動邊緣計算中的資源調(diào)度算法,主要工作及創(chuàng)新點如下:一、針對多服務(wù)器單用戶的計算資源調(diào)度問題,設(shè)計馬爾可夫近似算法,實現(xiàn)更高效的系統(tǒng)計算資源調(diào)度。利用任務(wù)分配決策和擴展設(shè)備計算能力,建立延遲和能耗的權(quán)衡最小化的問題模型。應(yīng)用馬爾可夫近似算法在所有可行配置上實行馬爾可夫鏈執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)在較短時間內(nèi)收斂至近似最...
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 課題背景
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 移動邊緣計算標(biāo)準(zhǔn)化進程
1.2.2 移動邊緣計算研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容與組織結(jié)構(gòu)
1.3.1 主要研究內(nèi)容
1.3.2 論文組織結(jié)構(gòu)
2 相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)
2.1 移動邊緣計算相關(guān)知識
2.1.1 不同屬性分類
2.1.2 新型應(yīng)用案例
2.2 馬爾可夫近似
2.2.1 問題描述
2.2.2 馬爾可夫近似
2.2.3 轉(zhuǎn)移速率設(shè)計
2.3 深度強化學(xué)習(xí)
2.3.1 馬爾可夫決策過程
2.3.2 強化學(xué)習(xí)
2.3.3 深度Q學(xué)習(xí)
2.4 本章小結(jié)
3 多服務(wù)器單用戶的計算資源調(diào)度
3.1 問題描述
3.2 數(shù)學(xué)模型
3.3 算法設(shè)計
3.3.1 問題轉(zhuǎn)化求解
3.3.2 馬爾可夫鏈
3.3.3 近似算法設(shè)計
3.3.4 算法性能分析
3.4 仿真結(jié)果及分析
3.4.1 仿真設(shè)置
3.4.2 性能分析
3.5 本章小結(jié)
4 多服務(wù)器多用戶的計算和通信資源聯(lián)合優(yōu)化
4.1 問題描述
4.2 MTPO算法設(shè)計
4.2.1 問題轉(zhuǎn)化求解
4.2.2 MTPO算法設(shè)計
4.2.3 算法可行性分析
4.3 仿真與結(jié)果分析
4.3.1 仿真設(shè)置
4.3.2 性能分析
4.4 本章小結(jié)
5 多服務(wù)器系統(tǒng)的通信、計算和緩存資源的聯(lián)合優(yōu)化
5.1 問題描述
5.2 聯(lián)合優(yōu)化框架設(shè)計
5.2.1 協(xié)同緩存機制
5.2.2 DQN算法設(shè)計
5.3 仿真與結(jié)果分析
5.3.1 仿真設(shè)置
5.3.2 性能分析
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號:3664324
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 課題背景
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 移動邊緣計算標(biāo)準(zhǔn)化進程
1.2.2 移動邊緣計算研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容與組織結(jié)構(gòu)
1.3.1 主要研究內(nèi)容
1.3.2 論文組織結(jié)構(gòu)
2 相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)
2.1 移動邊緣計算相關(guān)知識
2.1.1 不同屬性分類
2.1.2 新型應(yīng)用案例
2.2 馬爾可夫近似
2.2.1 問題描述
2.2.2 馬爾可夫近似
2.2.3 轉(zhuǎn)移速率設(shè)計
2.3 深度強化學(xué)習(xí)
2.3.1 馬爾可夫決策過程
2.3.2 強化學(xué)習(xí)
2.3.3 深度Q學(xué)習(xí)
2.4 本章小結(jié)
3 多服務(wù)器單用戶的計算資源調(diào)度
3.1 問題描述
3.2 數(shù)學(xué)模型
3.3 算法設(shè)計
3.3.1 問題轉(zhuǎn)化求解
3.3.2 馬爾可夫鏈
3.3.3 近似算法設(shè)計
3.3.4 算法性能分析
3.4 仿真結(jié)果及分析
3.4.1 仿真設(shè)置
3.4.2 性能分析
3.5 本章小結(jié)
4 多服務(wù)器多用戶的計算和通信資源聯(lián)合優(yōu)化
4.1 問題描述
4.2 MTPO算法設(shè)計
4.2.1 問題轉(zhuǎn)化求解
4.2.2 MTPO算法設(shè)計
4.2.3 算法可行性分析
4.3 仿真與結(jié)果分析
4.3.1 仿真設(shè)置
4.3.2 性能分析
4.4 本章小結(jié)
5 多服務(wù)器系統(tǒng)的通信、計算和緩存資源的聯(lián)合優(yōu)化
5.1 問題描述
5.2 聯(lián)合優(yōu)化框架設(shè)計
5.2.1 協(xié)同緩存機制
5.2.2 DQN算法設(shè)計
5.3 仿真與結(jié)果分析
5.3.1 仿真設(shè)置
5.3.2 性能分析
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號:3664324
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