移动边缘计算系统中服务缓存放置与计算卸载的联合优化

在移动边缘计算（MEC）系统中，边缘服务缓存是指在 MEC 服务器上预存储执行计算任务所需的程序。在资源受限的边缘服务器上，服务缓存放置通常是一个与计算任务卸载决策高度相关的复杂问题。本文考虑单个边缘服务器辅助移动用户（MU）执行一系列计算任务的场景。具体而言，MU 可在边缘服务器上运行其定制程序，而服务器可有选择地缓存先前生成的程序以供后续服务复用。为最小化 MU 的计算时延与能耗，我们建立了一个混合整数非线性规划（MINLP），联合优化服务缓存放置、计算卸载与系统资源分配。我们首先推导出最优资源分配的闭式表达式，随后将该 MINLP 转化为等价的纯 0-1 整数线性规划（ILP）。为进一步降低求解 ILP 的复杂度，我们利用最优解中的潜在结构，设计了一种降复杂度交替最小化技术，交替更新缓存放置与卸载决策。仿真表明，与其他代表性基准方法相比，所提技术实现了显著的资源节省。