云基站环境下移动计算迁移任务分配策略研究

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传统集中式云端具有计算能力超强、便于管理和扩展的优势,但移动终端与云端距离较远,时延较大且不稳定,严重制约了移动计算迁移的发展。现有任务分配策略多是针对单终端用户,且没有充分考虑到不同用户对于终端能耗的敏感程度和花费意愿的差异性。针对以上问题,本文将传统移动通信网络与集中式云端结合,赋予传统移动基站一定计算和存储能力,并分别从整体终端用户和云运营商的角度出发,提出了云基站环境下的任务分配策略,同时仿真验证了分配策略的有效性。本文的研究内容和主要成果如下:(1)本文首先研究并分析了传统集中式云端的弊端和移动通信网络的特点,进一步赋予传统移动基站一定计算和存储能力,提出云基站架构。相对于传统的集中式云端,云基站距移动终端较近,可有效降低迁移时延,提升迁移的稳定性。(2)不同云基站的通信、计算和存储能力各不相同,而移动终端在任务类型和实时性等方面也具有多样性。本文基于云基站环境提出一种任务分配策略,将用户的能耗效用函数考虑在内,通过对计算资源与计算任务的合理分配,实现整体移动终端利益的最大化。仿真结果表明,此分配策略下的移动终端整体利益明显高于集中式任务分配模型(未进行效用优化)下的整体移动终端的利益值。(3)云运营商部署云基站架构需要额外的投资,而不同终端用户对于迁移任务的花费意愿也有所差异。本文基于云基站环境提出一种任务分配策略,将用户花费效用函数考虑在内,通过对计算资源与计算任务的合理分配,实现运营商利益的最大化。仿真结果表明,此分配策略下的运营商利益明显高于集中式任务分配模型(未进行效用优化)下的运营商利益值。本文围绕云基站环境下的任务分配策略展开研究,分别从用户和云运营商角度提出任务分配策略,并仿真验证了其有效性,具有一定的理论与应用价值。
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