小蜂窝网络中能量受限移动边缘计算的计算端对等卸载
计算机科学与博弈论
2018-05-29 v2 分布式、并行与集群计算
摘要
具有类云计算功能的小蜂窝基站(SBS)的(超)密集部署为普适移动边缘计算(MEC)铺平了道路,为各种新兴移动应用和物联网实现了超低延迟和位置感知。为了处理网络中空间上不均匀的计算工作负载,SBS之间通过工作负载端对等卸载进行合作,对于避免过载SBS处出现大的计算延迟并向最终用户提供高质量服务至关重要。然而,由于自利的SBS所有者投入的有限能量资源、系统动态中的不确定性以及无线接入与计算服务的共同提供,在小蜂窝网络中执行有效的端对等卸载面临许多独特挑战。本文利用李雅普诺夫技术开发了一个新颖的在线SBS端对等卸载框架,称为OPEN,旨在最大化长期系统性能,同时将SBS的能量消耗保持在各自的长期约束之下。OPEN在线工作,无需关于未来系统动态的信息,但与拥有完整未来信息的预言解相比,仍能提供可证明的近似最优性能。此外,本文构建了一个新颖的SBS间端对等卸载博弈,分析了其均衡以及以无政府状态代价衡量的效率损失,以深入理解SBS的策略行为,从而实现去中心化和自主的端对等卸载决策。进行了广泛的仿真,结果表明SBS间的端对等卸载显著提高了边缘计算性能。
引用
@article{arxiv.1703.06058,
title = {Computation Peer Offloading for Energy-Constrained Mobile Edge Computing in Small-Cell Networks},
author = {Lixing Chen and Sheng Zhou and Jie Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.06058},
year = {2018}
}