5G移动边缘计算中任务调度策略研究

来源 :北京信息科技大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:shiqingshuicai
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
随着以智能手机为代表的各类移动设备的广泛普及和物联网技术的快速发展,各类与智能设备和物联网密切相关的新兴应用不断涌现。作为支撑这些应用的移动网络,其数据流量呈现爆炸式的增长。凭借更高的数据流量和更好的服务体验,第五代移动通信系统(the 5th Generation Mobile Communication Technology,5G)有效支撑了此类应用的需求。移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)作为5G网络的关键技术之一,通过在网络边缘部署计算和存储等资源,可为移动用户提供低时延高可靠的服务。在5G移动边缘计算领域,其中的移动设备的任务卸载、边缘云的任务调度以及两者之间的任务协同调度,是改善用户服务体验和提高系统性能的关键,也是当前的研究热点。首先,针对设备任务卸载问题,综合考虑任务请求的突发性和无线信道状态的随机性对卸载策略的影响,构建了设备任务动态卸载模型。在保证任务排队时延的前提下,给出了最小化设备传输能耗的随机优化问题。围绕随机优化问题直接求解难度较大的问题,运用李雅普诺夫优化技术,将原始问题转化为一维线性背包问题。通过求解该背包问题,提出并设计了一种高能效任务动态卸载算法,同时对该算法的性能进行了理论分析。仿真验证结果表明,所提出的算法能够降低约30%的设备传输能耗。其次,针对边缘云任务调度问题,深入分析服务器资源的有限性与异构性对任务调度策略的影响,构建了时延敏感任务调度模型。在满足任务时间延迟要求的条件下,给出了最小化服务器运行开销的优化问题。围绕该优化问题求解具有的NP-hard特性,基于Best-fit贪心思想,提出并设计了一种启发式的低开销时延敏感任务调度算法,以实现该NP-hard问题的快速近似求解。仿真验证结果表明,所提出算法的95%的解具有1.2的最优近似比。最后,针对MEC中任务协同调度问题,通过引入无线能量传输技术实现设备的持续供能,分析无线能量传输与任务调度之间的耦合性和系统的随机性,构建了基于无线能量传输的协同调度模型。在保证任务队列稳定的条件下,给出了最小化系统总能耗的优化问题。运用李雅普诺夫优化技术,将该问题转化为凸优化问题以降低求解复杂度,并采用拉格朗日对偶法对该凸优化问题进行求解,提出并设计了一种基于迭代的协同调度算法。通过仿真验证,证明了所提出算法在降低系统能耗上的有效性。
其他文献
绝热材料的使用是减少建筑围护结构体系冷热损失的有效方法之一,优化绝热材料的绝热性能是提高建筑围护体系的隔热性能的基础,对降低建筑能源消耗有重要作用。本文从绝热材料的热湿特性实验研究出发,通过构建新型测试方法及对材料内部的热湿输运路进行可视化辨识,探究湿分输运过程及其对传热的影响,为实现对围护结构体系传热性能的精准预测提供参考数据与分析方法。本文改进了现有的绝热材料热湿特性测试中“先制样,后测试”方
本文主要研究模具制造过程中的调度解决方案。模具具有单件、多品种、离散化的生产特点,其结构复杂、工艺约束多,生产调度非常复杂,需要综合成本、时间、质量、资源等关系。企业的调度涉及到整个业务流程,任何一个环节对于整个调度都有很大影响,需要均衡各个环节来进行调度。本文以准时制(Just In Time,简称JIT)作为算法指导思想,设计调度模型。准时制是一种生产方式,将时间转化为库存概念后,非常适合于模
近年来概率图模型在医疗、基因与染色体数据分析、通信与编码等许多领域有着广泛的应用。在概率图模型中,团树结构是一个活跃的研究领域。我们对团树的推理进行了研究。在团树的基础上,对团树推理算法进行了深入的探讨。在高维数据集中,通常没有足够的数据来表示概率,可用的数据点在可能的属性组合空间上分布的太稀疏了。然而,团树结构能表示高维属性空间中的依赖关系而且可以用来做数据的概率推论。为了构造团树,我们需要找到
随着综合自动化技术的发展,网络化控制系统取得了很大的进展。网络化控制系统是通信、计算机和控制等技术相结合的产物。在网络化控制系统中,被控对象与控制器之间由通信网络
随着医疗水平的不断提升,人们对医师的手术技能期望也越来越高。椎弓根钉准确置入是脊柱外科手术医生必须掌握的技能之一,现阶段的训练方式通常是在脊柱的标本或者基于假人的
TiAlN涂层硬质合金刀具具有优异的综合力学性能,能较好的提高加工效率和刀具使用寿命,是应用最广泛的硬质合金涂层刀具之一。国内外学者对TiAlN涂层硬质合金刀具主要进行了宏观界面结合性能的研究,对涂层与基体之间的界面微观结合机理研究较少。本文基于第一性原理,对TiAlN涂层WC基硬质合金刀具的界面结合性能进行模拟研究,分析界面内在微观结合机理,本研究对硬质合金涂层刀具的优化设计具有重要的理论和实际
改革开放以来,贫困问题一直是全社会全人类最关注的问题,减少贫困、增加人民收入、提高人民的生活质量是一个国家长期的治理重任。党的十八大以来,我国就进入了全面建成小康
目前,在驾驶员的日常出行中,互联网的作用日趋明显,越来越多的驾驶员会通过互联网获取相关的交通出行信息,决定自己出行路径。研究确定不同驾龄驾驶员敏感信息以及不同驾龄驾驶员对敏感信息反应程度分析,依据驾驶员的驾龄,合理发布不同的敏感信息,诱导驾驶员的出行路径选择,对于提高路网通行能力与服务水平,缓解交通拥堵有着重要的作用。已有的论文以及相关学者主要研究的是驾驶员的交通信息认知行为,即在多源出行信息影响
“十一五”之后,煤制烯烃作为新兴煤化工项目备受瞩目,其中甲醇制烯烃(MTO)是煤制烯烃最为核心的工艺过程。近几年来,随着MTO工业化装置陆续建设和开工,其所生产的PE和PP所占市场份额日益扩大,如何保障MTO装置长周期运行的问题也逐渐令人关注。MTO工艺主要包括MTO反再系统和MTO水系统,而影响MTO水系统长周期运行的主要因素有急冷水系统固含量高和水洗水系统结蜡,其中MTO结蜡问题是目前MTO工
主要是中国联通江苏省分公司依托大数据挖掘、机器学习等技术,结合O域和B域多维度数据指标,建立诈骗用户画像和多场景诈骗电话模型,帮助业务部门及时有效识别和拦截诈骗骚扰