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一种时延能耗感知的在轨边缘计算任务卸载调度方法 被引量:2
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作者 王众晓 彭青蓝 +3 位作者 孙若骁 徐锡峰 郑万波 夏云霓 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第S01期742-750,共9页
全球智能设备的迅速增长引发了对计算资源下沉至边缘的巨大需求,催生了边缘计算范式的出现。同时,计算资源稀缺的偏远地区用户对算力的需求又推动了在轨边缘计算(Orbit Edge Computing,OEC)概念的提出和发展。在OEC场景下,偏远地区用户... 全球智能设备的迅速增长引发了对计算资源下沉至边缘的巨大需求,催生了边缘计算范式的出现。同时,计算资源稀缺的偏远地区用户对算力的需求又推动了在轨边缘计算(Orbit Edge Computing,OEC)概念的提出和发展。在OEC场景下,偏远地区用户可以通过星地和星间通信链路将计算任务卸载至部署在低轨卫星上的边缘服务器,以此突破地面计算通信基础设施的限制,为偏远地区的用户提供低时延和高可靠的服务。然而,OEC场景中卫星算力受有限载荷和太阳能转化效率约束,同时还存在低轨卫星绕地导致的高度动态的星地连接造成的可用时隙有限的限制,面临着计算资源稀缺和可用通信时间有限所带来的挑战。因此,需要高质高效的任务卸载决策算法来保证OEC系统的高效运行。然而,目前在OEC场景下任务卸载方法大多在处理任务时无法兼顾计算任务卸载时延与能耗,此外传统方法还缺少对任务多样性的考量。针对上述问题,提出了一种基于自适应大邻域搜索的在轨边缘计算任务卸载方法OEC-ALNS,该方法以任务类型加权的任务处理成本为优化目标,并针对性地提出了基于最小化时延的破坏算子和修复算子来进一步提升搜索效率和卸载调度质量。基于Walker Delta低轨卫星星座和真实计算任务数据的实验结果表明,与传统的OEC-TA(OEC Task Allocation)方法相比,提出的OEC-ALNS方法在多个任务集异构的OEC场景中最多能够减少42.22%的加权任务处理成本和降低42.46%的平均时延。 展开更多
关键词 在轨边缘计算 低轨卫星星座 计算任务卸载 自适应大邻域搜索
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SDCN中基于深度强化学习的移动边缘计算任务卸载算法研究 被引量:1
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作者 蒋守花 王以伍 《电信科学》 北大核心 2024年第2期96-106,共11页
随着网络技术的不断发展,基于Fat-Tree的网络拓扑结构分布式网络控制模式逐渐显露出其局限性,软件定义数据中心网络(software-defined data center network,SDCN)技术作为Fat-Tree网络拓扑的改进技术,受到越来越多研究者的关注。首先搭... 随着网络技术的不断发展,基于Fat-Tree的网络拓扑结构分布式网络控制模式逐渐显露出其局限性,软件定义数据中心网络(software-defined data center network,SDCN)技术作为Fat-Tree网络拓扑的改进技术,受到越来越多研究者的关注。首先搭建了一个SDCN中的边缘计算架构和基于移动边缘计算(mobileedge computing,MEC)平台三层服务架构的任务卸载模型,结合移动边缘计算平台的实际应用场景,利用同策略经验回放和熵正则改进传统的深度Q网络(deep Q-leaning network,DQN)算法,优化了MEC平台的任务卸载策略,并设计了实验对基于同策略经验回放和熵正则的改进深度Q网络算法(improved DQN algorithm based on same strategy empirical playback and entropy regularization,RSS2E-DQN)和其他3种算法在负载均衡、能耗、时延、网络使用量几个方面进行对比分析,验证了改进算法在上述4个方面具有更优越的性能。 展开更多
关键词 软件定义数据中心网络 深度强化学习 边缘计算任务卸载 同策略经验回放 熵正则
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基于非支配排序遗传策略的车联网多目标计算任务卸载调度方法 被引量:1
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作者 张德干 张志昊 +3 位作者 张捷 张婷 朴铭杰 姜星如 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期45-57,共13页
移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)作为5G体系结构中非常重要的部分,能够支持需要超低延迟的许多创新性的服务与应用,可以通过引入MEC来解决目前车载移动终端设备无法满足车联网(Internet of Vehicles,IoV)低能耗与低时延需求的... 移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)作为5G体系结构中非常重要的部分,能够支持需要超低延迟的许多创新性的服务与应用,可以通过引入MEC来解决目前车载移动终端设备无法满足车联网(Internet of Vehicles,IoV)低能耗与低时延需求的问题.提出将车辆计算任务切分成小的有依赖关系的子任务,切分后的子任务可并行处理,同时基于计算任务切分提出时延与能耗模型;构建IoV计算任务卸载的约束多目标优化模型,并提出非支配排序遗传策略(Nondominated Sorting Genetic Strategy,NSGS)来优化目标函数,对IoV中计算任务卸载问题提出新的非支配关系与约束.基于一系列的实验以及卸载方法间的比较,证明了本文所提出方法的有效性及具有更低的时延和能耗. 展开更多
关键词 车联网 移动边缘计算 计算任务卸载 任务切分 非支配排序遗传策略
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无人机辅助的移动边缘计算任务卸载策略
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作者 李陶深 杜利俊 《燕山大学学报》 2025年第4期367-376,共10页
针对接入点因地面信号阻塞或阴影而无法访问移动设备的应用场景,通过正确部署和操作无人机,构建一个基于无线携能通信的无人机辅助移动边缘计算系统模型,其中无人机既作为空中基站为移动设备提供移动边缘计算服务,又作为空中中继将移动... 针对接入点因地面信号阻塞或阴影而无法访问移动设备的应用场景,通过正确部署和操作无人机,构建一个基于无线携能通信的无人机辅助移动边缘计算系统模型,其中无人机既作为空中基站为移动设备提供移动边缘计算服务,又作为空中中继将移动设备的计算任务卸载到接入点上执行。为解决无人机总能耗最优化问题,提出一种无人机辅助移动边缘计算任务卸载策略。该策略首先通过联合优化无人机水平位置、通信和计算资源以及任务划分比率建立问题模型,然后针对该问题是非凸问题,设计一种基于连续凸近似的联合优化算法来获得次优解。仿真实验结果验证了所提出的策略与优化算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 无线携能通信 无人机 移动边缘计算 计算任务卸载 能耗效率
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云边协同系统中基于博弈论的资源分配与任务卸载方案 被引量:14
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作者 吴学文 廖婧贤 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1468-1481,共14页
综合考虑时延、能耗和计算资源成本,构建云边协同系统中的效用最大化问题,并将其分解为计算资源分配、上行功率分配和任务卸载策略三个子问题。提出一种基于博弈论的资源分配和任务卸载方案(game-based resource allocation and task of... 综合考虑时延、能耗和计算资源成本,构建云边协同系统中的效用最大化问题,并将其分解为计算资源分配、上行功率分配和任务卸载策略三个子问题。提出一种基于博弈论的资源分配和任务卸载方案(game-based resource allocation and task offloading,GRATO)以分别解决上述子问题。利用凸优化条件求得计算资源分配最优解;设计一种低复杂度的上行功率分配方法用于降低无线干扰;针对任务卸载策略优化问题,提出一种基于博弈论的分布式任务卸载算法(gamebased distributed task offloading algorithm,GDTOA)。仿真结果表明,GRATO方案在时延和能耗方面的性能优于其他方案,还可以感知用户的优先级,使紧急用户具有更高的效用和更低的时延。 展开更多
关键词 边缘计算 资源分配 计算任务卸载 博弈 效用最大化
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基于深度强化学习的海洋移动边缘计算卸载方法 被引量:4
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作者 苏新 孟蕾蕾 +1 位作者 周一青 CELIMUGE Wu 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期133-145,共13页
海洋信息系统网络节点之间的强异构特性为海洋移动边缘计算任务卸载优化带来了复杂高维度的限制条件,同时复杂多样化的海事应用会导致海洋网络局部区域出现计算任务的超负荷处理。为实现海洋网络节点计算任务的最佳卸载与资源优化,满足... 海洋信息系统网络节点之间的强异构特性为海洋移动边缘计算任务卸载优化带来了复杂高维度的限制条件,同时复杂多样化的海事应用会导致海洋网络局部区域出现计算任务的超负荷处理。为实现海洋网络节点计算任务的最佳卸载与资源优化,满足网络低时延、高可靠的应用服务需求,提出基于多尺度异构特征属性的海洋网络节点分层归类方法和基于深度强化学习的海洋移动边缘计算卸载方法。仿真结果表明,所提方法较传统方法能够在海洋信息系统下有效地降低网络节点的计算任务卸载时延,并且能够在大规模任务流下保持海洋网络的稳健性。 展开更多
关键词 海洋信息系统 边缘计算 计算任务卸载 功率与计算资源分配 深度强化学习
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基于Q-learning的工业互联网资源优化调度 被引量:3
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作者 张延华 杨乐 +3 位作者 李萌 吴文君 杨睿哲 司鹏搏 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1213-1221,共9页
面对5G与工业互联网中日益增长的数据传输与计算需求,移动边缘计算已逐渐成为一种新兴的解决方法,可有效应对工业互联网设备自身计算能力的不足,并充分缓解网络拥塞等问题.然而,当数量庞大的设备同时发送计算请求时,往往会超出边缘计算... 面对5G与工业互联网中日益增长的数据传输与计算需求,移动边缘计算已逐渐成为一种新兴的解决方法,可有效应对工业互联网设备自身计算能力的不足,并充分缓解网络拥塞等问题.然而,当数量庞大的设备同时发送计算请求时,往往会超出边缘计算服务器的计算负载.此外,工业互联网设备通常仅装配有限的能量供给,无法承受能源消耗过多的任务,且庞大的设备数量还决定了网络连接、数据计算等系统开销.因此,面向工业互联网场景中机器类型通信设备的计算任务卸载问题,提出一种基于Q-learning的计算任务卸载决策方法,综合考虑任务卸载过程中的网络环境和服务器状态,并联合优化卸载过程产生的时延、能耗和经济开销.仿真结果表明,所提优化框架可有效减少计算任务卸载系统的时延、能耗和经济的总开销. 展开更多
关键词 资源优化 计算任务卸载 工业互联网 移动边缘计算 Q-LEARNING 机器类型通信设备
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基于闪存固态盘的存储系统性能优化关键技术综述 被引量:1
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作者 李天祥 蒋德钧 熊劲 《高技术通讯》 CAS 2023年第1期50-62,共13页
闪存固态盘(SSD)具有高并行性、复杂的内部事务以及具有计算能力等特性。现有的存储系统是针对磁盘设计的,无法充分利用闪存固态盘的性能。本文介绍闪存固态盘给现有存储系统带来的问题与挑战,并从提高系统总带宽、减少固态盘内部事务... 闪存固态盘(SSD)具有高并行性、复杂的内部事务以及具有计算能力等特性。现有的存储系统是针对磁盘设计的,无法充分利用闪存固态盘的性能。本文介绍闪存固态盘给现有存储系统带来的问题与挑战,并从提高系统总带宽、减少固态盘内部事务对性能的影响、性能服务质量保证与利用固态盘的计算能力4方面阐述其性能优化关键技术,最后讨论了基于闪存固态盘的存储系统的发展方向。本文归纳指出,软硬件协同的设计方式是优化基于闪存固态盘的存储系统的发展趋势,软硬件协同设计有助于提供可预测的性能及可控的端到端延迟。 展开更多
关键词 闪存固态盘(SSD) 输入输出(IO)性能 垃圾回收 服务质量保证 计算任务卸载
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