移動(dòng)邊緣計(jì)算中計(jì)算卸載與資源分配的聯(lián)合優(yōu)化策略①

龍 隆 劉子辰 石晶林 周一青 邱大偉 徐順清

(*中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所移動(dòng)計(jì)算與新型終端北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京 100090) (**中國(guó)科學(xué)院大學(xué) 北京 100049)

0 引 言

隨著移動(dòng)通信的高速發(fā)展以及移動(dòng)終端的快速普及，許多新型應(yīng)用隨之產(chǎn)生，如虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)以及自動(dòng)駕駛等[1-5]。而這類需要具有低時(shí)延高可靠特點(diǎn)的應(yīng)用對(duì)移動(dòng)終端的計(jì)算能力提出較高要求。由于計(jì)算能力有限的移動(dòng)終端在處理這類應(yīng)用時(shí)將產(chǎn)生較高的時(shí)延進(jìn)而影響終端用戶的服務(wù)體驗(yàn)，因此如何降低應(yīng)用處理時(shí)延、提升終端用戶的服務(wù)體驗(yàn)是目前亟需解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一[6]。針對(duì)以上問(wèn)題，移動(dòng)云計(jì)算(mobile cloud computing，MCC)技術(shù)被提出。MCC的目標(biāo)是將云端豐富的計(jì)算資源擴(kuò)展至資源受限的移動(dòng)終端，從而增強(qiáng)移動(dòng)終端潛在的計(jì)算能力[7-10]。為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，移動(dòng)終端需要將計(jì)算密集的任務(wù)通過(guò)無(wú)線接入的方式遷移至云服務(wù)器。盡管這種方式可以降低移動(dòng)終端的負(fù)載但也存在明顯的缺陷，即移動(dòng)終端與云服務(wù)器較遠(yuǎn)的距離以及大量的終端業(yè)務(wù)請(qǐng)求將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的增加，從而降低終端用戶服務(wù)體驗(yàn)。

為了進(jìn)一步降低網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，移動(dòng)邊緣計(jì)算(mobile edge computing，MEC)作為一種新的技術(shù)被提出。在MEC系統(tǒng)中，由基站與邊緣服務(wù)器組成的服務(wù)節(jié)點(diǎn)就近為移動(dòng)終端提供計(jì)算、通信與存儲(chǔ)服務(wù)[11，12]。然而與云服務(wù)器相比，服務(wù)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算資源有限，過(guò)多的計(jì)算任務(wù)將為服務(wù)節(jié)點(diǎn)帶來(lái)額外的負(fù)載從而影響網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。……