内容简介
本书针对移动边缘计算环境中的任务卸载与资源分配优化，主要围绕以下两个核心问题展开：一是单个边缘服务器计算能力不足时的任务卸载优化；二是在资源受限的情况下如何高效分配计算、缓存及通信资源。针对第一个问题，本书采用Lyapunov优化理论，结合排队论，提出了一种折中的任务卸载策略，在保证系统稳定性的同时优化计算延迟和能耗。针对第二个问题，本书引入纳什谈判，设计了基于合作博弈的资源分配机制，提高了任务处理效率和系统整体性能。
本书主要为从事移动边缘计算研究的学者和技术人员提供系统性、理论性与实践性兼具的参考资料。其研究意义不仅在于提升移动边缘计算环境下的任务卸载和资源利用效率，还为未来研究和工业应用中的资源管理提供了新的思路。
目录
1 概述
1.1 背景介绍
1.2 研究问题
1.3 研究目标
1.4 任务卸载：系统构建与分析
1.5 资源分配：系统构建与分析
2 移动边缘计算概念、关键问题与研究进展
2.1 移动边缘计算概述
2.2 移动边缘计算关键问题
2.3 任务卸载的文献综述与优化策略
2.4 资源分配的文献综述与优化策略
3 移动边缘计算任务卸载的优化与方法
3.1 任务卸载模型
3.2 任务卸载优化问题的目标函数
3.3 运用Lyapunov优化进行稳定性分析
3.4 改进的DNSLA
4 移动边缘计算中的资源分配方法研究
4.1 初步理论
4.2 资源分配的初步假设
4.3 资源分配合作博弈模型
4.4 移动边缘计算资源分配合作博弈算法
5 仿真实验与结果分析
5.1 边缘计算中任务卸载的实验验证与结果解析
5.2 边缘计算中资源分配的实验验证与结果解析
6 结论与展望
6.1 研究总结与局限性
6.2 研究展望
参考文献
前言/序言
随着移动互联网和物联 网技术的迅猛发展，移动 设备和应用的普及使得海 量数据处理和实时响应需 求日益增长。传统的云计 算由于存在网络带宽、延 迟等问题，难以满足某些 低延迟、高可靠性的应用 需求。移动边缘计算 （Mobile Edge Computing ，MEC）作为一种新兴的 计算范式，将计算和存储 能力从云端推向网络边缘 ，极大降低了数据传输的 延迟，为智能设备、5G网 络和未来智慧城市的发展 提供了重要支持。 本书旨在研究移动边缘 计算环境下的任务卸载与 资源分配优化问题。针对 当前边缘计算网络中的主 要挑战，如资源受限、网 络异构、动态环境变化等 ，提出了基于优化理论和 算法的创新解决方案。任 务卸载与资源分配的协同 优化，能够提升系统的整 体性能，满足用户在不同 应用场景下对计算能力和 通信效率的不同要求。 本书由皖西学院李瑞霞 撰写，26.5万字。撰写本 书的主要目的是为从事移 动边缘计算研究的学者和 技术人员提供系统性、理 论性与实践性兼具的参考 资料。其研究意义不仅在 于提升移动边缘计算环境 下的任务卸载和资源利用 效率，还为未来研究和工 业应用中的资源管理提供 了新的思路。 本书共6章，主要包括 如下内容： 第1章详细阐述移动边 缘计算的发展背景，提出 研究问题与目标，并对其 进行简要的分析。 第2章介绍移动边缘计 算相关概念、关键问题与 研究进展。从理论基础与 相关技术介绍移动边缘计 算的基础概念、任务卸载 与资源分配的理论模型， 并对现有研究进行分析和 总结。 第3章主要描述移动边 缘计算中任务卸载的优化 与方法。运用排队论和 Lyapunov优化理论，分析 了边缘计算网络中的任务 卸载策略，提出了延迟和 能耗折中的算法和解决方 案。 第4章主要描述移动边 缘计算中的资源分配方法 。运用博弈论构建了一种 公平的资源分配方案，并 设计算法对该方案进行求 解。 第5章通过实验对前文 提出的任务卸载策略和资 源分配机制进行分析，评 估所提出方案的性能，比 较其在不同场景中的适用 性。 第6章是结论与展望， 对主要研究成果进行总结 与局限性分析，并探讨未 来移动边缘计算的发展趋 势与研究方向。 本书的主要贡献在于提 出了移动边缘计算网络中 一系列创新的任务卸载与 资源分配优化方案，并通 过实验验证了这些方案的 有效性，为移动边缘计算 的研究与应用提供了新的 理论支撑与技术路径。希 望本书能够为从事移动边 缘计算领域的研究者与技 术人员提供有价值的参考 ，也为相关领域的后续研 究提供启发。 李瑞霞 2024年9月
