隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,以及通信設(shè)備的普及,大量物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而生。然而移動(dòng)設(shè)備的計(jì)算、緩存資源往往受到自身體積的限制,無法處理大量計(jì)算密集型、延遲關(guān)鍵型的計(jì)算任務(wù),于是云計(jì)算乃至邊緣計(jì)算被提出以應(yīng)對(duì)上述問題。移動(dòng)設(shè)備通過將部分計(jì)算密集型、延遲敏感性任務(wù)卸載到云端以共享云端的計(jì)算資源,低延遲條件下完成到達(dá)的任務(wù)成為可能。然而隨著5G時(shí)代即將來臨,超密度網(wǎng)絡(luò)漸漸成形,不同于傳統(tǒng)的云計(jì)算架構(gòu),超密集網(wǎng)絡(luò)在強(qiáng)大的宏基站下提供了大量的小型基站,為移動(dòng)設(shè)備提供一對(duì)一甚至多對(duì)一的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),移動(dòng)設(shè)備能同時(shí)將計(jì)算任務(wù)卸載到覆蓋范圍內(nèi)的宏基站以及小型基站,宏基站擁有強(qiáng)大的計(jì)算能力但具有云計(jì)算架構(gòu)的突出問題:與移動(dòng)設(shè)備距離過遠(yuǎn),傳輸延遲較高。小型基站擁有略遜于宏基站的計(jì)算能力,但距離移動(dòng)設(shè)備近,傳輸延遲以及傳輸能耗都大大降低,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)發(fā)生了顯著的變化,由一層變?yōu)榱硕鄬?超密度網(wǎng)絡(luò)下的計(jì)算卸載以及資源分配策略成為移動(dòng)邊緣計(jì)算的關(guān)鍵問題之一。近年來溫室效應(yīng)不斷加劇,低碳環(huán)保成為了當(dāng)今社會(huì)的主題,綠色計(jì)算這一概念也被提出。本文本著綠色計(jì)算的原則,以能耗最小化為目的,將系統(tǒng)的能耗模型建立成一個(gè)非凸問題,并通過坐標(biāo)下降... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：49 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

云計(jì)算模式互聯(lián)網(wǎng)總體架構(gòu)

第2章相關(guān)理論技術(shù)6第2章相關(guān)理論技術(shù)2.1移動(dòng)邊緣計(jì)算（MEC）2.1.1MEC移動(dòng)云計(jì)算的出現(xiàn)增加了人們對(duì)可靠服務(wù)的期望。大量的云資源和服務(wù)使得許多應(yīng)用于智能環(huán)境的新應(yīng)用出現(xiàn)。然而，移動(dòng)云計(jì)算的發(fā)展已經(jīng)成為通信密集型應(yīng)用的一個(gè)難題，其需要滿足越來越嚴(yán)格的延遲需求。這個(gè)問題在互聯(lián)網(wǎng)上變得更加嚴(yán)重。當(dāng)前云當(dāng)前云計(jì)算范式無法滿足低延遲、位置感知和移動(dòng)性支持的要求。移動(dòng)邊緣計(jì)算（MEC）通過將計(jì)算和存儲(chǔ)資源部署在更加靠近用戶的一側(cè)而成為一種非常有前途的計(jì)算架構(gòu)，這種機(jī)制本質(zhì)上不同于傳統(tǒng)的云計(jì)算。MEC旨在使數(shù)百萬個(gè)連接的移動(dòng)設(shè)備能夠直接在網(wǎng)絡(luò)邊緣執(zhí)行實(shí)時(shí)應(yīng)用程序。MEC的顯著特征是它與最終用戶的親近性，移動(dòng)性支持以及MEC服務(wù)器的密集地理部署。其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)見圖2.1。圖2.1移動(dòng)邊緣計(jì)算架構(gòu)2.1.2MECO隨著移動(dòng)邊緣計(jì)算（MEC）的出現(xiàn)，用戶勢(shì)必需要將任務(wù)卸載到邊緣服務(wù)器以充分利用邊緣節(jié)點(diǎn)的計(jì)算存儲(chǔ)資源。由此但是了一個(gè)新名詞——移動(dòng)邊緣計(jì)算卸

第2章相關(guān)理論技術(shù)7載（MECO）。其研究領(lǐng)域涉及車聯(lián)網(wǎng)、智能醫(yī)療、智能電網(wǎng)等各種物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，旨在通過優(yōu)化任務(wù)的卸載比例及卸載方式來達(dá)到各種目標(biāo)，優(yōu)化系統(tǒng)性能。對(duì)于不同的目標(biāo)，移動(dòng)邊緣計(jì)算的卸載策略不同。比如用戶體驗(yàn)、時(shí)間成本、系統(tǒng)能耗、負(fù)載均衡等，或者其中多種目標(biāo)的結(jié)合，結(jié)合各種優(yōu)化算法，通過設(shè)計(jì)一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，來設(shè)計(jì)出一種最優(yōu)化指標(biāo)的卸載策略，相關(guān)研究見第一章。2.2超密度網(wǎng)絡(luò)UDN一般來說，UDN可以定義為在單個(gè)宏基站MBS內(nèi)包含有大量低功率和較小覆蓋的小型基站SCs的網(wǎng)絡(luò)，如圖2.2所示。這些SCs的數(shù)量大于或至少等于用戶設(shè)備UEs的數(shù)量，通常由運(yùn)營(yíng)商部署在熱點(diǎn)地區(qū)，如機(jī)嘗地鐵/火車站、市場(chǎng)和居民區(qū)。根據(jù)其功能和類別，這些SCs可以通過光纖、電纜或微波鏈路連接到網(wǎng)絡(luò)，或與MBS共享相同的無線信道[20]。通過大量密集部署SCs，UNDs可以顯著提高網(wǎng)絡(luò)容量、網(wǎng)絡(luò)覆蓋率、頻譜效率和數(shù)據(jù)速率，從而顯著增強(qiáng)用戶體驗(yàn)[21]。此外，由于UDNs中UEs和小區(qū)之間的距離較短，使得多個(gè)SCs服務(wù)于單個(gè)用戶的場(chǎng)景成為可能，從而將網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式從小區(qū)中心轉(zhuǎn)移到以用戶為中心。此外，借助于第三代合作項(xiàng)目（3GPP）開發(fā)的雙連接技術(shù)或針對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的CoMP和海量MIMO等技術(shù)，UE可以同時(shí)連接到MBS和一個(gè)或多個(gè)SCs，以進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量、頻譜效率和數(shù)據(jù)速率。圖2.2超密度網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)


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