面向 IoT 系统的层次化雾-云计算：一种计算卸载博弈

雾计算在网络边缘提供低延迟计算服务，是新兴物联网系统的使能技术。在本文中，我们在包含雾和远程云计算服务的层次化计算范式中，研究雾计算资源向 IoT 用户的分配。我们构建了一个计算卸载博弈来建模 IoT 用户之间的竞争，并高效分配雾节点的有限处理能力。每个用户旨在最大化自身的体验质量，这反映了其在计算能耗和延迟减少方面对使用计算服务的满意度。利用势博弈方法，我们证明了纯纳什均衡的存在性，并给出了无政府代价的上界。由于达到均衡的时间复杂度随用户数量呈指数增长，我们进一步提出了一种近最优资源分配机制，并证明在具有 $N$ 个 IoT 用户的系统中，该机制可以在 $O(N/\epsilon)$ 时间内达到 $\epsilon$-纳什均衡。通过数值研究，我们评估了用户的 QoE 以及均衡效率。结果表明，与现有的卸载机制相比，通过使用所提出的机制，更多的用户从计算服务中受益。我们进一步表明，我们提出的机制显著降低了计算延迟，并为延迟敏感的 IoT 应用实现了低延迟雾计算服务。