移動邊緣計算中服務(wù)鏈緩存和任務(wù)路由的聯(lián)合優(yōu)化算法研究
發(fā)布時間:2023-10-02 07:36
移動邊緣計算是一種極具潛力的新興計算范式,通過在基站部署計算、存儲等資源,使得任務(wù)可以在網(wǎng)絡(luò)邊緣被快速地處理,從而滿足許多新興應(yīng)用程序?qū)Φ晚憫?yīng)時延的需求。當(dāng)前對移動邊緣計算的研究主要集中在任務(wù)的卸載、路由以及調(diào)度策略等方面。雖然相關(guān)研究取得了一定的成果,但是大多數(shù)工作都是假設(shè)基站可以處理任意類型的任務(wù)。但在實際場景中,基站需要先緩存應(yīng)用程序才能執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù),而且這些應(yīng)用程序大多是由多個服務(wù)或模塊構(gòu)成。本文摒棄不適用于實際場景的傳統(tǒng)建模方式,將應(yīng)用程序建模成服務(wù)鏈的形式,并在此模型基礎(chǔ)上對資源有限的基站進行動態(tài)服務(wù)鏈緩存以及高效的任務(wù)路由規(guī)劃。本文主要工作如下:本文從應(yīng)用程序服務(wù)提供商的角度出發(fā),在考慮長時平均開銷的約束下對服務(wù)鏈緩存和任務(wù)路由的聯(lián)合優(yōu)化問題展開了研究。為了更為準(zhǔn)確地進行服務(wù)鏈緩存和任務(wù)路由的決策,本文采用分時隙的方式進行操作。首先,根據(jù)開放Jackson排隊網(wǎng)絡(luò)的理論分析服務(wù)鏈處理任務(wù)的平均逗留時延,進而將服務(wù)鏈緩存和任務(wù)路由決策量化為一個長時系統(tǒng)平均響應(yīng)時延最小化問題。然后,在滿足應(yīng)用程序服務(wù)提供商所設(shè)置的長時平均開銷約束下,本文基于李雅普諾夫優(yōu)化技術(shù)設(shè)計了在線的開...
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究動機和意義
1.3 目標(biāo)與挑戰(zhàn)
1.4 本文貢獻與章節(jié)安排
2 相關(guān)工作
2.1 移動邊緣計算的發(fā)展與現(xiàn)狀
2.2 計算卸載技術(shù)的研究現(xiàn)狀
2.3 服務(wù)緩存問題的研究現(xiàn)狀
2.4 本章小結(jié)
3 系統(tǒng)模型
3.1 移動邊緣計算系統(tǒng)模型
3.2 服務(wù)鏈模型
3.3 服務(wù)鏈緩存和任務(wù)路由
3.4 本章小結(jié)
4 理論分析和李雅普諾夫優(yōu)化
4.1 開放Jackson排隊網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
4.2 任務(wù)的時延和開銷分析
4.3 問題描述
4.4 基于李雅普諾夫優(yōu)化的單時隙問題轉(zhuǎn)化
4.5 本章小結(jié)
5 單時隙的服務(wù)鏈緩存和任務(wù)路由
5.1 單時隙服務(wù)鏈緩存和任務(wù)路由算法
5.2 基于開銷時延聯(lián)合感知的迭代搜索算法
5.3 本章小結(jié)
6 仿真測試及分析
6.1 仿真環(huán)境和設(shè)置
6.2 算法性能對比和分析
6.3 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 未來展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間參與的課題研究情況
本文編號:3850388
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究動機和意義
1.3 目標(biāo)與挑戰(zhàn)
1.4 本文貢獻與章節(jié)安排
2 相關(guān)工作
2.1 移動邊緣計算的發(fā)展與現(xiàn)狀
2.2 計算卸載技術(shù)的研究現(xiàn)狀
2.3 服務(wù)緩存問題的研究現(xiàn)狀
2.4 本章小結(jié)
3 系統(tǒng)模型
3.1 移動邊緣計算系統(tǒng)模型
3.2 服務(wù)鏈模型
3.3 服務(wù)鏈緩存和任務(wù)路由
3.4 本章小結(jié)
4 理論分析和李雅普諾夫優(yōu)化
4.1 開放Jackson排隊網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
4.2 任務(wù)的時延和開銷分析
4.3 問題描述
4.4 基于李雅普諾夫優(yōu)化的單時隙問題轉(zhuǎn)化
4.5 本章小結(jié)
5 單時隙的服務(wù)鏈緩存和任務(wù)路由
5.1 單時隙服務(wù)鏈緩存和任務(wù)路由算法
5.2 基于開銷時延聯(lián)合感知的迭代搜索算法
5.3 本章小結(jié)
6 仿真測試及分析
6.1 仿真環(huán)境和設(shè)置
6.2 算法性能對比和分析
6.3 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 未來展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間參與的課題研究情況
本文編號:3850388
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