基于SDN的边缘与云计算系统资源分配：一种演化Stackelberg微分博弈方法
系统与控制
2021-09-28 v1 系统与控制
摘要
近年来，计算密集型应用的快速增长给第五代（5G）及未来无线网络带来了巨大挑战。作为应对，混合边缘与云计算（ECC）系统有望成为处理日益增长的计算应用、提供低时延与按需计算卸载服务的解决方案，这需要新的计算资源共享与接入控制技术范式。本工作建立了一种基于软件定义网络（SDN）的5G异构网络（HetNets）边缘/云计算服务架构，可支持高效、按需的计算资源管理，以优化资源利用率并满足用户设备上传的时变计算任务。此外，针对信息不完全性，我们设计了基于演化博弈的用户服务选择模型，可对服务订阅的复制动力学进行建模。基于该动态接入模型，提出一种基于Stackelberg微分博弈的云计算资源共享机制，以促进云计算服务提供商（CCP）与不同边缘计算服务提供商（ECPs）之间的资源交易。随后，基于用户服务选择的复制动力学推导了云计算资源的最优定价与分配策略。这些策略能保证所有计算服务提供商（CPs）获得最大积分效用，同时用户分布在该Stackelberg均衡处达到演化稳定状态。进一步，仿真结果验证了所设计资源共享机制的性能，并揭示了用户选择以及计算资源定价与分配的收敛性与均衡状态。
引用
@article{arxiv.2109.12543,
title = {SDN-based Resource Allocation in Edge and Cloud Computing Systems: An Evolutionary Stackelberg Differential Game Approach},
author = {Jun Du and Chunxiao Jiang and Abderrahim Benslimane and Song Guo and Yong Ren},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.12543},
year = {2021}
}