触觉互联网中节能雾计算的分布式优化
网络与互联网体系结构
2020-01-29 v1 分布式、并行与集群计算
多智能体系统
摘要
触觉互联网是一个新兴概念，侧重于支持高保真、超响应和广泛可用的人机交互。为降低传输时延并缓解互联网拥塞，雾计算被倡导为触觉互联网的重要组成部分。本文关注支持低时延触觉互联网应用的雾计算网络的节能设计。我们研究两个性能指标：终端用户的服务响应时间与雾节点的功耗效率。我们量化了这两个指标间的基本权衡，并将分析扩展到涉及雾节点间合作的雾计算网络。我们引入一种称为卸载转发的新颖合作雾计算概念，其中具有不同计算和能源资源的一组雾节点可相互合作。该合作旨在平衡不同雾节点处理的工作负载，进一步降低服务响应时间并提高功耗效率。我们基于对偶分解开发了分布式优化框架以实现最优权衡。我们的框架不要求雾节点披露其私有信息，也不要求彼此进行来回协商。提出了两种分布式优化算法。一种基于带对偶分解的次梯度法，另一种基于分布式 ADMM-VS。我们证明两种算法均能在给定雾节点功耗效率约束下实现最小化响应时间的最优工作负载分配。
引用
@article{arxiv.2001.10199,
title = {Distributed Optimization for Energy-efficient Fog Computing in the Tactile Internet},
author = {Yong Xiao and Marwan Krunz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.10199},
year = {2020}
}