【摘 要】
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随着大量新兴5G应用的出现和移动互联网的快速发展,网络流量爆炸式增长,对延迟的要求日益严苛,靠近终端用户的城域光网络正在迅速升级并开始承担分配不同的网络和IT资源的功能。近年兴起的多接入边缘计算(Multi-access Edge Computing,MEC)技术,可以在网络边缘提供云计算能力,使用户设备能够以较低的延迟访问计算资源,并解决与骨干网拥塞相关的问题。因此,由城域光网络互连的多接入边缘
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随着大量新兴5G应用的出现和移动互联网的快速发展,网络流量爆炸式增长,对延迟的要求日益严苛,靠近终端用户的城域光网络正在迅速升级并开始承担分配不同的网络和IT资源的功能。近年兴起的多接入边缘计算(Multi-access Edge Computing,MEC)技术,可以在网络边缘提供云计算能力,使用户设备能够以较低的延迟访问计算资源,并解决与骨干网拥塞相关的问题。因此,由城域光网络互连的多接入边缘计算系统实现了创新网络架构和技术集成,可以在网络边缘为用户提供实时的计算能力和低延迟的数据传输能力。但为了进一步减少用户时延,提高系统的资源利用率,实现用户QoS和系统性能的双重优化,仍需要针对其特性设计合理高效的用户任务请求调度和资源分配方案。本文以城域光网络互连的多接入边缘计算系统这一 5G架构为背景,针对系统中存在的节点计算能力与工作负载不匹配的现象,研究过载MEC服务器到轻载MEC服务器的联合任务卸载策略与资源分配方案。主要工作包括:首先,分析了基于城域光网络的MEC系统架构和资源管理特点;其次,提出了 MEC系统中存在的服务器过载问题及任务对等卸载的解决方式,并在系统数学建模的基础上,面向小规模网络,以最小化任务平均延迟为目标,构建了联合卸载决策和资源分配的MINLP模型;最后,实现了基于遗传算法框架的延迟感知的联合任务卸载决策和资源分配启发式算法,该算法分为任务对等卸载决策和资源分配两部分,目标是实现任务延迟性能和系统资源利用率的联合优化。仿真结果表明,MINLP模型可实现约束范围内的系统最佳延迟性能和用户体验质量,启发式算法则可达到接近最优的延迟和阻塞性能,并能有效地优化系统的资源利用率。
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