基于缓存优化的移动边缘计算资源分配策略

作     者：司强毅 陈祎鹏 杨哲 Si Qiangyi;Chen Yipeng;Yang Zhe

作者机构：苏州城市学院信息化建设与管理中心江苏苏州215104 苏州大学计算机科学与技术学院江苏苏州215006 

出 版 物：《计算机应用研究》 (Application Research of Computers)

年 卷 期：2024年第41卷第3期

页      面：818-823页

学科分类：08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(62072321) 江苏省高校自然科学基金资助项目(20KJB520002) 江苏省未来网络科研基金资助项目(FNSRFP-2021-YB-38) 江苏高校优势学科建设工程资助项目 

主　　题：移动边缘计算 资源分配 缓存优化 势博弈 李雅普诺夫优化 

摘      要：移动边缘计算研究中,边缘服务器通过缓存任务数据可以有效节约计算资源,但如何分配缓存资源解决边缘服务器的竞争关系,以及能耗和效益问题,达到系统性能最优是一个NP难问题。为此提出基于缓存优化的在线势博弈资源分配策略OPSCO(online potential-game strategy based on cache optimization),采用新的缓存替换策略CASCU(cache allocation strategy based on cache utility),最大化缓存的效用。通过优化边缘服务器的效益指示函数,将缓存替换代价等因素与李雅普诺夫优化、势博弈以及EWA(exponential weighting algorithm)算法结合,对边缘服务器的竞争关系建模,进行势博弈相关证明和分析。仿真结果表明,OPSCO相比于其他资源分配策略,可以明显提升任务完成率和缓存效用,并降低设备能耗和时间开销,解决了移动边缘计算在线缓存场景中的资源分配以及数据缓存问题。