基于移动边缘计算的卸载方法研究

来源 :内蒙古工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:n0131
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
移动互联网和无线通信技术的发展和普及,催生了大量计算密集和时延密集型应用。移动设备(Mobile Devices,MDs)因其计算资源和电池容量的限制,不能满足新型应用的性能需求。而现有的移动云计算技术需要将待存储数据和待计算任务远距离传输到云端,会产生较高的时延。移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)技术可以利用无线通信技术将待存储数据和待计算任务卸载到附近具有空闲资源的助手(Helpers)或边缘服务器。这样,既解决了将存储数据和计算任务远距离传输到云端产生的高时延问题,也弥补了移动设备在计算资源和电池容量方面的缺陷。基于以上分析,本文主要工作如下:(1)在基于移动设备和设备到设备(Device to Device,D2D)通信的数据卸载中,研究了移动设备的平均卸载代价和用户平均下载时延问题。首先,设计以Helpers为边缘节点的平行数据卸载场景,并建立D2D通信模型、计算模型和热点数据模型。然后,将问题建模为最小化移动设备的平均卸载代价和用户平均下载时延问题,根据匹配双方的利益设计了不同的效用函数,分别提出多对一匹配卸载算法和多对多匹配卸载算法,并对所提算法的稳定性和收敛性进行证明。最后,仿真实验验证所提算法的性能。结果表明,所提算法能够有效降低移动设备的平均卸载代价和用户平均下载时延,并以较快的收敛速度和较低的计算复杂度优于其他基准算法。(2)在基于多任务和蜂窝通信的计算卸载中,研究了多任务卸载的任务调度和资源分配问题。首先,设计以基站(Base Station,BS)为边缘节点的双层计算卸载场景,并建立多任务模型、蜂窝通信模型和计算模型。然后,引入任务松弛时间,对传统基于优先级的抢占式任务调度算法进行改进,在任务控制块中设计了基于松弛度的抢占式任务调度算法,降低了近网侧能耗。联合考虑近网侧和远网侧,将问题建模为系统能耗最小化的非凸问题。在考虑任务决策和资源分配的情况下,提出一种可分离的半定规划(Semi-Definite Programming,SDP)方法和二次约束二次规划(Quadratically Constrained Quadratic Programming,QCQP)变换将非凸问题转化为凸问题,并利用凸优化求解器求解。最后,仿真实验所提算法的有效性。结果表明,所提算法能够在有限步内达到收敛,并且与其他基准方案相比,在降低系统能耗方面表现出较好的性能。
其他文献
近年来很多国家利用生物质与煤混燃发电来缓解化石能源紧缺及环境污染问题,共燃烧技术已经得到社会各界的关注。生物质和煤的共燃烧与其固有矿物质以及结构密切相关,深化对生物质与煤共燃烧的认识,对褐煤与生物质共燃技术的改进具有重要的指导意义。本文选用江苏省连云港的油菜秸秆及内蒙古自治区锡林郭勒的胜利褐煤作为研究对象,首先利用热重分析技术对这两种物质的燃烧性能进行了比较,并通过工业分析、SEM-EDS、XRD
随着社会的发展和全球人口数量的增加,淡水资源短缺已成为人类社会面临的最关键问题之一。太阳能界面蒸发技术作为一种新兴的水处理技术,在仅使用太阳能这一低品位能源的前提下为淡水资源匮乏的地区生产淡水,且不会破坏环境,从而成为研究者们近几年来的研究重点。尽管在光热转化效率方面取得了巨大的进步,但是太阳能界面蒸发系统的大规模应用仍然受到材料制备工艺的复杂性和高成本的制约。因此开发一种成本底、结构简单、易于加
随着组合导航技术的快速发展,基于卫星/惯性松组合导航系统因其便于工程实现而被广泛采用。但当卫星信号失锁时,卫星/惯性松组合导航系统将转为纯惯性导航系统,导致精度急剧下降。针对该问题,本文对北斗/MEMS-SINS松组合可持续导航算法及其嵌入式实现方法展开研究。首先,研究捷联式惯性导航系统解算原理和北斗/MEMS-SINS松组合导航系统的基本原理,设计了基于定位定向北斗导航接收机的的北斗/MEMS-
地基微变监测雷达在边坡滑坡、人工建筑物微小形变监测领域已经得到了广泛的应用,但受制于二维雷达图像的几何畸变问题,无法实现对高陡边坡等地形复杂区域的形变监测。地基微变监测雷达三维成像能够从根本上消除二维雷达图像的几何畸变问题,在近年来得到广泛的研究。在微变监测方面,差分干涉技术在边坡等的微变监测领域得到了广泛应用;但由于其重访周期较长,在形变速度较快目标的微变监测方面,出现严重的相位缠绕问题,导致解
关于微弱信号的定义有两种,一种是指有用信号幅度绝对值很小,另一种是指有用信号的幅度相对噪声来说很微弱。本课题主要讨论第二种情况下的微弱信号,即淹没在高斯白噪声背景下的微弱周期信号。传统的微弱信号检测方法都是通过抑制或者滤除噪声来提高系统输出信噪比,但当信号和噪声同频带情况下,滤除有害噪声的同时,部分有用信号也会被破坏,这就使得检测微弱信号的准确性大幅降低,导致得不到理想的结果。正是这些问题的存在,
在我国的青藏高原上以及位于北纬35°以北的地区的江河,冬季极其容易结冰成凌,到了春季开河时期,往往会发生凌汛灾害,其中黄河内蒙古段的情况尤为严重,为了减少甚至避免凌汛灾害造成的影响,需要及时、准确地获取冰情信息。极化合成孔径雷达(Polarimetric Synthetic Aperture Radar)Pol SAR技术的出现,使得成像雷达对目标信息的获取能力得到了极大地增强。这为实现更大范围、
空时自适应处理(STAP)是机载雷达在非均匀环境中进行运动目标检测的关键技术。抑制检测环境中的杂波与干扰是机载雷达完成目标检测任务的基础。传统STAP方法要想获得理想的处理性能,理论上用于估计杂波功率谱的训练样本数量不能少于系统自由度的两倍。然而在实际应用中,机载雷达所面临的杂波环境通常是非均匀、非平稳的,难以获取足够数量的均匀训练样本,导致STAP性能严重损失。本文针对小样本、非均匀、非平稳条件
小型化和一体化是导航系统的发展趋势之一。卫星/惯性紧组合导航具有精度高、抗干扰性强和复杂度适中等优点,但在实际应用中,因恶劣天气、复杂地形等影响,会出现系统性能下降、无法持续导航的问题。本文的目标是研究北斗/MEMS-SINS紧组合可持续导航算法及其嵌入式实现方法。首先,研究了基于加速度计和磁力计的姿态角计算原理、捷联惯性导航系统的基本原理和基于联邦滤波的北斗/MEMS-SINS紧组合导航系统的数
随着照明技术的高速发展与革新,草原受到了其周边城镇的光污染,草原夜晚天空的发亮情况有加重加快的趋势,对草原环境产生了破坏。但目前的研究仅局限于城市内部夜空发亮的研究,缺少草原整体性夜空发亮,即草原夜空广域光的研究。同时缺少对草原夜空广域光亮度定量化的研究,缺少草原夜空广域光的发亮机理研究,也缺少对草原夜空广域光亮度计算性的研究。目前研究不能充分的为草原夜空保护提供理论依据和数据支持。因此论文选用草
端到端语音识别模型将声学模型和语言模型集成为一个整体,不需要人工对齐音频与文本,能够直接将音频转换为文本。基于注意力机制的序列到序列模型是端到端语音识别的一种实现,并在英文数据集Librispeech上取得了SOTA的识别结果。本文以基于注意力机制的序列到序列模型为基础开展蒙古语在线语音识别研究,其中存在以下几个问题:(1)蒙古语数据集是低资源语料,即有标注的蒙古语音频匮乏且地区分布不均衡。低资源