面向移动场景的边缘计算卸载研究

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:happy264
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
车联网技术的快速发展催生了大量新型车载应用并对服务时延等方面提出了更高的要求。车载边缘计算(Vehicular Edge Computing,VEC)作为保障车联网服务质量有效方法,通过引入边缘计算技术,提供了计算卸载的方式以加速任务的执行。其中,时延和能量消耗是评估边缘计算卸载性能的关键指标。然而,在VEC场景下,车辆快速移动会导致计算卸载过程发生连接切换并引入额外时延,降低了用户体验。另外,计算资源空间分布以及网络拓扑结构的不断改变,增加了在该场景下捕获最优时延能耗的难度。本文针对不同的VEC场景,对计算任务卸载过程中时延和能量优化问题开展研究,主要做了以下三个方面的工作:针对VEC场景下车辆位置变化造成计算卸载过程中时延性能变差的问题,提出了时空联合优化计算任务卸载方案。首先,基于对车辆运动过程中计算任务上传、计算、回传以及接收过程的分析,推导得到了任务总完成时延的表达式,并构建了能耗限制下以最小化任务完成总时延为目标的非线性混合整数规划问题。其次,为解决优化目标函数非凸不易求解的问题,对场景下的时空相关性进行分析,将原优化问题拆分成两个优化子问题,并分别采用两阶段决策树算法与动态规划方法求解。仿真结果表明,相较仅考虑卸载位置的空间卸载方案和最近位置卸载方案,所提方案能够进一步减小时延。针对VEC场景下边缘计算服务器停留时间不足以完成计算卸载过程而导致产生迁移代价的问题,提出了深度强化学习计算任务卸载方案。首先,基于概率理论,推导了不同卸载选择下的迁移代价和相应概率,并建立了最小化加权时延和能量以及迁移代价的序贯决策问题。其次,利用所构建优化问题的时序决策特性,提出了一种结合贝叶斯推理的深度Q值网络算法,该算法可以兼顾输入状态以及输出卸载决策准确性。仿真结果表明,与传统卸载方案相比,所提的方案能够有效降低计算任务执行的消耗的代价,并验证了提出学习算法的收敛性。针对VEC场景下计算卸载过程中网络拓扑结构和计算能力变化带来卸载选择不确定性的问题,提出了分布式学习计算任务卸载方案。首先,基于对计算任务卸载至不同侧服务器执行过程的分析,分别推导了任务完成时延表达式,构建了平均时延最小化问题。其次,在车辆缺乏环境信息的条件下,结合不同侧服务器计算能力变化特点,基于多臂赌博机(Multi-Armed Bandit,MAB)的理论,根据一系列历史信息构建效用函数并将对应函数值转化成概率分布进行卸载决策。仿真结果表明,相比于传统的基于MAB理论的卸载方案,所提方案计算完成所需的时延更低,能够更好地适应动态变化的环境。
其他文献
当前,我国小麦单产不断提高,保障了粮食安全,但仍面临肥料施用量过多,氮肥利用率偏低,籽粒品质参差不齐,残留化肥严重污染环境等问题。加之,种植效益下降,直接影响着农民的种粮积极性。因此,如何在保障国人小麦需求的同时,实现籽粒品质和肥料利用率的协调提高,形成环境友好型的农业可持续发展局面,已成为亟需解决的现实问题。本试验以中筋小麦扬麦25、淮麦33和弱筋小麦扬麦22为材料,在稻茬小麦主产区长江中下游地
三维设计知识产权的重叠保护是指同一权利人对同一或者形式上同一的三维设计上享有的非单一知识产权保护状态,主要包括立体商标、外观设计、实用艺术作品和有一定影响的包装、装潢。由于立法中缺乏关于重叠保护的明确规定,著作权法中关于实用艺术作品的可分离原则和艺术性的独创性高度要件也不明确,导致在司法实践中产生了外观设计专利权失效后其他权利的效力问题、权利人如何主张权利、在先权利和在后权利如何协调等问题,按照多
目的和意义:IgA肾病(immunoglobulin A nephrology,IgAN)是一种常见的肾小球肾炎,其总发病率至少为每10万人2.5例,但长期预后较差,约25%的患者在患病20年后发展为慢性肾功能衰竭。我国原发性肾小球肾炎以IgAN为主,比例约占43.5%,占原发性肾小球疾病的第一位。IgAN的确切发病机制至今尚未完全明确,目前无统一的治疗方案。对于合并蛋白尿的患者,通常使用RAS系
复方当归注射液(Compoundangelicainjection,CAI)是由当归、川芎、红花配伍组成的复方制剂,具有活血通络、祛瘀止痛功效。课题组前期研究发现,CAI对大鼠永久性大脑中动脉闭塞(Middle cerebral artery occlusion,MCAO)所致的缺血性脑卒中模型具有潜在的神经保护作用,但更深入的作用机制仍待阐述。随着对缺血性脑卒中研究的不断深入,越来越多的证据表明
中国作为人口大国,在近二十几年的发展过程中,人口的年龄结构由开始的年轻型逐渐转变为成年型,又很快成为老年型。老龄人口基数大,随之而来的老年人养老问题,根据我国国情和经济发展状况,大多数老人选择居家养老模式养老,既节约了城市土地资源也推进了城市更新的进程。但由于城市发展和地域文化的双重限制我国寒地城市居家养老住宅难以得到发展。本文经过深入思考以上述问题,结合我国寒地城市严峻的环境特征,从如何满足寒地
1研究目的本研究以肝郁脾虚型桥本氏甲状腺炎患者为目标人群,以清肝健脾理气方为治疗方案,以甲状腺激素水平、甲状腺相关抗体滴度、中医证候量表、甲状腺体积、血常规、肝功能、肾功能为观察指标,系统评估该疗法的临床有效性及安全性;同时,通过检测ACTH评价清肝健脾理气法对HPA轴和自身炎症免疫调节平衡的影响,初步阐明清肝健脾理气法治疗肝郁脾虚型桥本氏甲状腺炎的作用机制。2研究方法依据纳入、排除标准,纳入桥本
玛丽·恩迪亚耶,作为同时获得费米娜奖和龚古尔奖的第一人,是当代法国不容忽视的女作家,剧作家。不同于其他法国作家,她拥有着非洲血统。特殊的文化身份给她带来了困惑,而这种身份危机体现在她反复出现的作品主题中:她笔下的主角多是陷入贫困恶性循环的黑人女性。这些栩栩如生的女性形象为作者带来了赞誉,但是,也让她留给读者和学者比较刻板的形象:一位致力于书写法国非洲裔女性命运的女作家,作品聚焦后殖民父权社会中的女
目的分析急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)并发心脏破裂(cardiac rupture,CR)的临床特点、危险因素及预后,并探讨临床防治措施。方法采用回顾性的研究方法收集2014年1月~2020年1月我院心血管内科收治的AMI患者1936例,其中发生心脏破裂患者26例为心脏破裂组,按照1:5匹配原则,随机选取与心脏破裂组同期入院但未发生心脏破裂的130例
十九世纪摄影术的出现改变了人们的生活,同时也改变了艺术史,随着文明的进步,社会的再发展,大众文化与流行文化的出现,人们对事物的观看方式逐渐改变,由言语变为丰富的图像交流,图像亦作为一种媒介产生,成为人们阅读世界思考自我的一面。绘画与图像之间的关系,在艺术领域一直被讨论,而图像在这个时代境况下给绘画提供了更多的可能性,也促进了现当代艺术的发展。图像变为一种资源与手段,成为绘画的辅助工具,在艺术实践中
脑缺血再灌注损伤(Cerebral ischemia-reperfusion injury,CIRI)是当今社会数百万人死亡或残疾的主要原因之一。当大脑局部缺血时,血栓形成,大脑血流部分中断,造成缺血损伤。当血管再通,血液灌注时,会伴随着大量氧气,产生活性氧(Reactive oxygen species,ROS)分子,过量的ROS堆积,对机体造成二次损伤,凋亡相关信号通路被激活,导致细胞死亡或凋