移動邊緣計算場景下的移動性支持和資源分配研究
發(fā)布時間:2023-03-18 23:04
云計算越來越多地向網(wǎng)絡(luò)邊緣推動,移動邊緣計算的引入為許多新應(yīng)用的落地提供了可能。但現(xiàn)有的移動邊緣計算架構(gòu)存在著由于計算資源分散,單機性能資源有限導(dǎo)致的卸載時延過高,峰值承載能力較弱等問題。本文在前人研究的基礎(chǔ)上,從“基于用戶移動的負(fù)載預(yù)測”和“聯(lián)合資源分配和任務(wù)調(diào)度”兩個方面入手,針對上述問題提出解決方案。主要工作包括以下方面:(1)首先根據(jù)邊緣網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)性、計算資源多級分布、單臺服務(wù)器資源受限、服務(wù)具有最低計算要求等特點,提出邊緣卸載框架應(yīng)該具有主動式、多級決策、邊緣服務(wù)器合作以及集中控制等能力。以此為目標(biāo),本文設(shè)計提出了多級主動式邊緣計算卸載系統(tǒng)(Multi-layer Proactive MEC Offloading System,MPMOS),并對系統(tǒng)中的模塊功能,系統(tǒng)控制流程,用戶計算卸載的具體流程進行了介紹。該系統(tǒng)工作在具有兩層邊緣計算節(jié)點的邊緣網(wǎng)絡(luò)中,以集中控制的方式對整個邊緣域內(nèi)的邊緣服務(wù)器進行統(tǒng)一管控,由控制器周期性地對整個邊緣域內(nèi)的用戶需求進行預(yù)測,并根據(jù)用戶需求變化,對計算資源進行動態(tài)調(diào)整,并設(shè)計任務(wù)調(diào)度方案,降低了用戶計算卸載時延,提高了邊緣網(wǎng)絡(luò)承載峰值流量的能...
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 研究背景及意義
1.3 主要研究內(nèi)容及貢獻
1.4 結(jié)構(gòu)和章節(jié)安排
第二章 相關(guān)研究及背景介紹
2.1 移動邊緣計算簡介
2.1.1 5G與移動邊緣計算
2.1.2 物聯(lián)網(wǎng)與移動邊緣計算
2.2 各種邊緣框架
2.2.1 邊緣云平臺(Cloudlet)
2.2.2 霧計算
2.2.3 分布式與集中式
2.2.4 其他
2.3 計算卸載與MEC
2.3.1 應(yīng)用舉例
2.3.2 MCC與 MEC
2.3.3 MEC存在的挑戰(zhàn)
2.4 移動性管理
2.4.1 MEC移動性管理相關(guān)工作
2.4.2 移動模型
2.5 MEC中的資源管理和任務(wù)調(diào)度決策
2.5.1 決策分類介紹
2.5.2 聯(lián)合決策
2.5.3 本文關(guān)注點
2.6 本章小結(jié)
第三章 多級主動式邊緣計算卸載系統(tǒng)
3.1 設(shè)計背景
3.2 設(shè)計思路
3.2.1 多級卸載決策
3.2.2 主動式調(diào)度
3.2.3 邊緣服務(wù)器合作
3.2.4 集中控制
3.2.5 調(diào)度方式
3.2.6 最低資源門限
3.3 多級主動式邊緣計算卸載系統(tǒng)
3.4 一級邊緣域設(shè)計
3.4.1 控制器
3.4.2 服務(wù)器
3.4.3 控制流程
3.5 二級邊緣域設(shè)計
3.5.1 模塊設(shè)計
3.5.2 調(diào)控流程
3.6 計算卸載流程
3.7 本章小結(jié)
第四章 業(yè)務(wù)需求預(yù)測
4.1 問題描述
4.2 基站預(yù)測子算法
4.2.1 網(wǎng)絡(luò)上下文信息
4.2.2 網(wǎng)格法
4.2.3 算法描述
4.3 單用戶workload預(yù)測子算法
4.4 仿真分析
4.4.1 數(shù)據(jù)生成
4.4.2 性能指標(biāo)與對比方案
4.4.3 性能分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 聯(lián)合資源分配和任務(wù)調(diào)度決策
5.1 問題描述
5.2 一級邊緣域決策
5.2.1 建模
5.2.2 JRATS算法
5.3 二級邊緣域決策
5.3.1 建模
5.3.2 算法
5.4 仿真分析
5.4.1 對比方案
5.4.2 性能指標(biāo)
5.4.3 仿真環(huán)境
5.4.4 仿真結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本文工作總結(jié)
6.2 未來工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號:3764044
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 研究背景及意義
1.3 主要研究內(nèi)容及貢獻
1.4 結(jié)構(gòu)和章節(jié)安排
第二章 相關(guān)研究及背景介紹
2.1 移動邊緣計算簡介
2.1.1 5G與移動邊緣計算
2.1.2 物聯(lián)網(wǎng)與移動邊緣計算
2.2 各種邊緣框架
2.2.1 邊緣云平臺(Cloudlet)
2.2.2 霧計算
2.2.3 分布式與集中式
2.2.4 其他
2.3 計算卸載與MEC
2.3.1 應(yīng)用舉例
2.3.2 MCC與 MEC
2.3.3 MEC存在的挑戰(zhàn)
2.4 移動性管理
2.4.1 MEC移動性管理相關(guān)工作
2.4.2 移動模型
2.5 MEC中的資源管理和任務(wù)調(diào)度決策
2.5.1 決策分類介紹
2.5.2 聯(lián)合決策
2.5.3 本文關(guān)注點
2.6 本章小結(jié)
第三章 多級主動式邊緣計算卸載系統(tǒng)
3.1 設(shè)計背景
3.2 設(shè)計思路
3.2.1 多級卸載決策
3.2.2 主動式調(diào)度
3.2.3 邊緣服務(wù)器合作
3.2.4 集中控制
3.2.5 調(diào)度方式
3.2.6 最低資源門限
3.3 多級主動式邊緣計算卸載系統(tǒng)
3.4 一級邊緣域設(shè)計
3.4.1 控制器
3.4.2 服務(wù)器
3.4.3 控制流程
3.5 二級邊緣域設(shè)計
3.5.1 模塊設(shè)計
3.5.2 調(diào)控流程
3.6 計算卸載流程
3.7 本章小結(jié)
第四章 業(yè)務(wù)需求預(yù)測
4.1 問題描述
4.2 基站預(yù)測子算法
4.2.1 網(wǎng)絡(luò)上下文信息
4.2.2 網(wǎng)格法
4.2.3 算法描述
4.3 單用戶workload預(yù)測子算法
4.4 仿真分析
4.4.1 數(shù)據(jù)生成
4.4.2 性能指標(biāo)與對比方案
4.4.3 性能分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 聯(lián)合資源分配和任務(wù)調(diào)度決策
5.1 問題描述
5.2 一級邊緣域決策
5.2.1 建模
5.2.2 JRATS算法
5.3 二級邊緣域決策
5.3.1 建模
5.3.2 算法
5.4 仿真分析
5.4.1 對比方案
5.4.2 性能指標(biāo)
5.4.3 仿真環(huán)境
5.4.4 仿真結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本文工作總結(jié)
6.2 未來工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號:3764044
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