基于5G的移动云服务机制与计算迁移研究

来源 :中国电子科技集团公司电子科学研究院 | 被引量 : 1次 | 上传用户:dwj854
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随着5G“万物互联”时代的到来,移动云计算作为云计算技术的进一步发展,云计算平台、移动无线通信网络以及互联网共同组成移动云计算的核心架构,未来的无线网络环境中,智能移动终端在移动云计算技术的支持下实现更高效的信息交换与资源获取。随着智能移动终端的普及和移动应用对计算资源需求的不断增长,移动终端资源受限问题日益突出,如何扩展移动终端资源成为移动计算领域需要迫切解决的问题。计算迁移技术通过将部分计算密集型任务从本地迁移到云计算节点执行,达到解决移动终端资源受限和扩展移动终端资源的目的。本文在5G网络架构特点的基础上,提出一种分布式移动云服务协同机制,分析云服务进程中终端、网络与云计算多方协同需求,引入协同控制器部件;通过分析5G移动网络技术中可预见的核心技术为移动云计算架构提供的可行性支持,把云服务器的存储、计算资源下沉入无线通信基站,以便于提供靠近用户侧的云服务;同时,在移动云计算系统中引入协同控制器模块,并且基于其终端、移动网络与分布式云服务提出网络协同感知的云服务弹性部署的构想和计算迁移机制。针对以往的传统应用模式下的诸多问题,形成了动态环境下基于云体系架构下的微服务设计思路,主要涉及到的服务注册与发现、数据库管理与应用两个模块。为满足目前多站点任务迁移的需求,本文以开放式系统互联迁移模型为基础,构建边缘云的计算节点模型和交付模型。基于此架构说明多站点计算迁移的交付流程;通过对应用的需求、移动终端的计算能力和信道状态的分析,优化了移动终端的发送功率和应用程序对CPU计算资源的占用;结合计算迁移需要的时间、能耗等成本,实施合理迁移,以达到用户资源利用最优的目标。结合计算任务信息、云端信息和网络信道信息,设计了多站点计算迁移方法。以最小化系统花销为目标将计算迁移问题转化为最优化问题,在分析马尔科夫决策过程的基础上进一步研究了可观察的马尔科夫决策过程,结合掌握的理论技术,自主设计了基于此的计算迁移数学模型并求解,最后利用数学模型搭建仿真场景,根据得到的性能参数数据分析算法性能。
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