شماره ركورد
27996
پديد آورنده
سروش رنجبر
عنوان
ارائه يك روش تخليهبار محاسباتي آگاه از زمينه در رايانش لبه موبايل
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي كامپيوتر گرايش شبكههاي كامپيوتري
سال تحصيل
1399
تاريخ دفاع
1401/12/7
استاد راهنما
دكتر زينب موحدي
دانشكده
مهندسي كامپيوتر
چكيده
امروزه با توسعه نسل جديد شبكههاي ارتباطي و پيشرفت دستگاههاي تلفنهمراه، شاهد تحولي عظيم در ظهور برنامهها و كاربردهاي جديد ميباشيم. محدوديت در اندازه، توان محاسباتي و انرژي دستگاههاي تلفن همراه از جمله چالشهاي اساسي اين بستر ميباشد كه موجب ميشود دستگاهها توان اجراي برنامههايي كه منابع پردازشي زياد و تاخير كم را لازم دارند، نداشته باشد. رايانش لبه موبايل يك معماري و فناوري اميدبخش براي كاهش ميزان تاخير، بهبود ميزان مصرف انرژي و كارايي دستگاههاي موبايل ميباشد. اين معماري با ارائه منابع پردازشي و ذخيرهسازي در لبه شبكه و در نزديكي كاربر ظرفيت دستگاههاي تلفن همراه را براي انجام برنامههاي كاربردي بهبود ميبخشد. در اين فناوري، براي استفاده از قابليتهاي محاسباتي و رفع چالشهاي دستگاههاي تلفن همراه از تكنيك تخليهبار محاسباتي استفاده ميشود. به فرايند انتقال بار محاسباتي از دستگاههاي تلفن همراه به ابر، لبه يا هر منبع محاسباتي در نزديكي دستگاه، تخليهبار محاسباتي گفته ميشود كه هدف آن كاهش مصرف انرژي و زمان اجراي برنامه كاربردي ميباشد. روشهاي تخليهبار محاسباتي، بهمنظور تصميمگيري تخليهبار بايد شرايط شبكه و ويژگيهاي برنامههاي كاربردي از جمله تحرك دستگاهها كه يك چالش تاثيرگذار در امر تصميمگيري ميباشد را در طول زمان تخليه بار لحاظ كنند. به دليل تحرك كاربران نقطه دسترسي اطراف موبايل به صورت پويا تغيير ميكند كه بهينه بودن تصميمگيري تخليهبار را با مشكل روبرو ميكند زيرا تحرك ميتواند باعث قطعي اتصال و تغيير نقطه دسترسي اطراف موبايل شود كه منجر به تغيير پارامترهاي وابسته به شبكه مانند پهنايباند، تاخير و ميزان بار شبكه ميشود. بنابراين آگاهي از تحرك در فرآيند تخليه بار به منظور اتخاذ بهترين تصميم و كسب بيشترين سودمندي از نظر كاهش مصرف انرژي و تاخير، تاثير بهسزايي در كارآمدي تخليهبار محاسباتي خواهد داشت.
در اين پژوهش به منظور كاهش تخليهبار و جلوگيري از مهاجرت متعدد مولفههاي كاربران، يك روش تخليهبار آگاه از تحرك با قابليت اتصال دوگانه ارائه داده ميشود. در اين روش هر كاربر داراي يك برنامه با چندين مولفه ميباشد و ميان مولفههاي هر كاربر دادههايي فراخواني ميشود. با تخصيص مولفههاي كاربر به صورت همزمان به دو خدمتگزار، شاهد كاهش تاخير، سربار شبكه و مهاجرتهاي احتمالي خواهيم بود. همچنين، براي لحاظ تحرك كاربران به صورت واقعگرايانه از يك روش مبتني بر يادگيري ماشين براي پيشبيني تحرك كاربران و مشخصات مولفههاي كاربران در طول شكافهاي زماني استفاده ميشود. تابع هدف تعريف شده در اين پژوهش، كمينه كردن كلي تخليهبار محاسباتي تمام كاربران در تمامي شكافهاي زماني ميباشد. تاخير كلي تخليهبار لحاظ شده در اين كار شامل زمان تخليه، زمان پردازش و مهاجرت ميباشد. با توجه به نتايج به دست آمده از ارزيابيها، مشاهده ميشود كه رويكردهاي پيشنهادي، در راستاي هدف مسئله يعني كاهش كلي زمان تخليهبار نسبت به روش مورد مقايسه، در بهترين رويكرد به صورت ميانگين28.5 درصد بهبود داشته است. اين كاهش زمان به موجب لحاظ اتصال دوگانه و تخليهبار همزمان به همراه ريزدانگي در جهت كاهش هزينه تخليهبار و مهاجرت بوده است.
تاريخ ورود اطلاعات
1401/12/15
عنوان به انگليسي
Proposing a context-aware Computation offloading in Mobile Edge Computing
تاريخ بهره برداري
2/26/2024 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
سروش رنجبر
چكيده به لاتين
Today, with the development of the new generation of communication networks and the advancement of mobile devices, we are witnessing a huge transformation in the emergence of new applications and applications. Limitations in the size, computing power and energy of mobile devices are among the basic challenges of this platform, which makes the devices unable to run programs that require a lot of processing resources and low latency. Mobile edge computing is a promising architecture and technology to reduce latency, improve energy consumption and efficiency of mobile devices. This architecture improves the capacity of mobile devices to perform applications by providing processing and storage resources at the edge of the network and close to the user. In this technology, computational offloading technique is used to use computing capabilities and solve the challenges of mobile devices. The process of transferring computing load from mobile devices to the cloud, edge or any computing resource near the device is called offloading, which aims to reduce energy consumption and application execution time. Computational offloading methods, in order to make offloading decisions, must consider network conditions and application features, including device mobility, which is an influential challenge in decision-making during offloading time. Due to the mobility of users, the access point around the mobile phone changes dynamically, which makes the optimality of the offloading decision difficult because the mobility can cause connection interruptions and change the access point around the mobile phone, which leads to the change of network-related parameters such as bandwidth, delay and rate The network is loaded. Therefore, awareness of mobility in the offloading process in order to make the best decision and gain the most benefit in terms of reducing energy consumption and delay will have a significant impact on the efficiency of computational offloading.
In this research, in order to reduce offloading and prevent multiple migration of user components, a mobility-aware offloading method with dual connection capability is presented. In this method, each user has a program with several components, and data is called among the components of each user. By assigning user components to two servers at the same time, we will see a reduction in latency, network overhead and possible migrations. Also, to realistically consider the mobility of users, a machine learning-based method is used to predict the mobility of users and the characteristics of user components during time slots. The objective function defined in this research is to minimize the overall computational offloading time of all users in all time slots. The total offloading latency considered in this work includes offloading time, processing time and migration time. According to the results obtained from the evaluations, it can be seen that the proposed approaches, in line with the goal of the problem, i.e. the overall reduction of offloading time compared to the compared method, have improved by an average of 28.5% in the best approach. This reduction in time has been due to the dual connection and simultaneous offloading along with fine-grained in order to reduce the cost of offloading and migration.
كليدواژه هاي فارسي
رايانش لبه موبايل , تخليهبار محاسباتي , آگاه از تحرك , اتصال دوگانه
كليدواژه هاي لاتين
Mobile Edge Computing , Computation Offloading , Mobility-aware , Dual Connectivity
Author
Soroush Ranjbar
SuperVisor
Dr. Zeinab Movahedi