基于移动边缘计算技术的安全计算分流策略研究与实现
发布时间：2023-01-12 12:04
过去十年见证了移动互联网的爆炸式增长,新兴的物联网应用需要大量的计算资源来满足自身的计算需要。然而,现有的智能终端自身计算能力有限,无法在有限的能耗下满足低时延的计算需求。移动边缘计算技术被认为是可以高效解决该难题的技术方案之一。通过移动边缘计算技术,智能终端可以主动分流一部分计算任务到部署在边缘网络节点的计算服务器上,当边缘计算服务器计算完成之后将计算结果返回给智能终端,从而大大减少用户的计算时延。在将计算分流任务量通过无线信道传输至边缘服务器时,传输数据存在着被恶意窃听的风险。本文针对单个边缘计算服务器网络和基于双连接技术的安全计算分流网络设计了基于边缘计算的安全计算分流策略,主要研究成果如下:1.针对单个边缘计算服务器网络,本文提出基于智能终端安全性能、计算分流任务量、和无线资源分配（包括时间和能量的分配）的联合优化问题,实现完成智能终端计算任务所消耗的全局时延最小化。本文提出分层算法精确获得原问题的最优解,通过分析单个智能终端的最优计算分流方案,本文进一步考虑在多个智能终端和单个边缘服务器的场景下,边缘服务器在有限的能量资源下如何选择智能终端提供计算服务。针对以上问题,本文提出...
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 研究背景及研究意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 研究现状
1.2.1 移动边缘计算技术
1.2.2 物理层安全技术
1.2.3 双连接技术
1.3 研究方案
1.3.1 论文主要内容及研究方法
1.3.2 论文组织结构安排
第二章 单边缘服务器场景下的安全计算分流策略研究与资源优化
2.1 引言
2.2 系统模型及问题建模
2.2.1 系统模型
2.2.2 问题建模
2.3 问题转化与分解
2.3.1 时延优化问题转化为计算任务量分配问题
2.3.2 给定计算任务量的情况下优化上行传输时间
2.3.3 给定计算任务量的情况下优化下行传输时间
2.3.4 遍历计算任务量优化全局传输时延
2.4 仿真结果分析
2.4.1 算法准确性验证
2.4.2 安全性能需求对最优分流方案的影响
2.4.3 窃听强度对最优分流方案的影响
2.5 多用户场景拓展
2.5.1 边缘服务器选择接入优化
2.5.2 多智能终端接入算法性能分析
2.6 本章小结
第三章 多边缘服务器场景下安全计算分流策略于资源优化
3.1 引言
3.2 系统模型及问题建模
3.2.1 系统模型
3.2.2 系统模型
3.3 问题分析与算法设计
3.3.1 问题的分层及转换
3.3.2 底层问题和中间问题的求解
3.3.3 顶层问题的求解
3.4 仿真及结果分析
3.4.1 联合优化方案性能优势
3.4.2 安全性能需求对最优分流方案的影响
3.5 本章小结
第四章 基于安全传输的最优计算分流方案GUI实现
4.1 引言
4.2 GUI常用组件及编写过程
4.2.1 GUI常用组件
4.3 计算分流结果在GUI中的可视化
4.3.1 最优分流参数结果的GUI展示
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
1 作者简历
2 攻读硕士学位期间发表的学术论文
3 参与的科研项目及获奖情况
4 发明专利
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]边缘计算综述:应用、现状及挑战[J]. 丁春涛,曹建农,杨磊,王尚广. 中兴通讯技术. 2019(03)
[2]移动边缘计算中的计算卸载和资源管理方案[J]. 李邱苹,赵军辉,贡毅. 电信科学. 2019(03)
[3]5G与LTE双连接技术架构选择[J]. 孟颖涛. 移动通信. 2017(02)
[4]双连接架构与关键技术分析[J]. 谭丹. 通信技术. 2017(01)
硕士论文
[1]基于安全通信的蜂窝网络数据分流资源管理研究与实现[D]. 郭款阳.浙江工业大学 2017
[2]基于双连接的无线网络数据分流资源管理策略研究[D]. 何艳飞.浙江工业大学 2017
[3]LTE-Advanced系统中异构网双连接关键技术的研究[D]. 李先栋.北京邮电大学 2015
本文编号：3729901
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 研究背景及研究意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 研究现状
1.2.1 移动边缘计算技术
1.2.2 物理层安全技术
1.2.3 双连接技术
1.3 研究方案
1.3.1 论文主要内容及研究方法
1.3.2 论文组织结构安排
第二章 单边缘服务器场景下的安全计算分流策略研究与资源优化
2.1 引言
2.2 系统模型及问题建模
2.2.1 系统模型
2.2.2 问题建模
2.3 问题转化与分解
2.3.1 时延优化问题转化为计算任务量分配问题
2.3.2 给定计算任务量的情况下优化上行传输时间
2.3.3 给定计算任务量的情况下优化下行传输时间
2.3.4 遍历计算任务量优化全局传输时延
2.4 仿真结果分析
2.4.1 算法准确性验证
2.4.2 安全性能需求对最优分流方案的影响
2.4.3 窃听强度对最优分流方案的影响
2.5 多用户场景拓展
2.5.1 边缘服务器选择接入优化
2.5.2 多智能终端接入算法性能分析
2.6 本章小结
第三章 多边缘服务器场景下安全计算分流策略于资源优化
3.1 引言
3.2 系统模型及问题建模
3.2.1 系统模型
3.2.2 系统模型
3.3 问题分析与算法设计
3.3.1 问题的分层及转换
3.3.2 底层问题和中间问题的求解
3.3.3 顶层问题的求解
3.4 仿真及结果分析
3.4.1 联合优化方案性能优势
3.4.2 安全性能需求对最优分流方案的影响
3.5 本章小结
第四章 基于安全传输的最优计算分流方案GUI实现
4.1 引言
4.2 GUI常用组件及编写过程
4.2.1 GUI常用组件
4.3 计算分流结果在GUI中的可视化
4.3.1 最优分流参数结果的GUI展示
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
1 作者简历
2 攻读硕士学位期间发表的学术论文
3 参与的科研项目及获奖情况
4 发明专利
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]边缘计算综述:应用、现状及挑战[J]. 丁春涛,曹建农,杨磊,王尚广. 中兴通讯技术. 2019(03)
[2]移动边缘计算中的计算卸载和资源管理方案[J]. 李邱苹,赵军辉,贡毅. 电信科学. 2019(03)
[3]5G与LTE双连接技术架构选择[J]. 孟颖涛. 移动通信. 2017(02)
[4]双连接架构与关键技术分析[J]. 谭丹. 通信技术. 2017(01)
硕士论文
[1]基于安全通信的蜂窝网络数据分流资源管理研究与实现[D]. 郭款阳.浙江工业大学 2017
[2]基于双连接的无线网络数据分流资源管理策略研究[D]. 何艳飞.浙江工业大学 2017
[3]LTE-Advanced系统中异构网双连接关键技术的研究[D]. 李先栋.北京邮电大学 2015
本文编号：3729901
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/ydhl/3729901.html
