應(yīng)用層組播穩(wěn)定性及移動(dòng)云應(yīng)用分流優(yōu)化研究.pdf

1、密級(jí)桂林電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文題目應(yīng)用層組播穩(wěn)定性及移動(dòng)云應(yīng)用分流優(yōu)化研究(英文英文)ResearchofApplicationLayerMulticastStabilityOptimizationofApplicationOffloadinginMobileCloudComputation研究生學(xué)號(hào):1208520830研究生姓名:魏延恒指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)指導(dǎo)教師姓名、職務(wù):王俊義副教授申請(qǐng)學(xué)科門類:工程碩士學(xué)科、專學(xué)科、專業(yè)名稱:

2、電子與通信工程提交論文日期:2015年4月論文答辯日期:2015年6月摘要摘要隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展和移動(dòng)終端的大量普及，視頻會(huì)議、網(wǎng)絡(luò)直播等多媒體應(yīng)用越來(lái)越多地轉(zhuǎn)移到移動(dòng)終端上使用。應(yīng)用層組播具有配置簡(jiǎn)單、無(wú)需改變底層網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，在上述群組通信中得到廣泛應(yīng)用。但是，移動(dòng)終端的計(jì)算能力受限、續(xù)航時(shí)間短以及高度移動(dòng)性等特點(diǎn)會(huì)引起移動(dòng)終端數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力的差異性以及overlay拓?fù)涞膭?dòng)態(tài)變化，從而導(dǎo)致應(yīng)用層組播的不穩(wěn)定問(wèn)題。為了緩解這一

3、問(wèn)題，本文提出了基于gossip機(jī)制和多速率組播的應(yīng)用層組播方案，并通過(guò)OM仿真驗(yàn)證了方案的有效性。而為了彌補(bǔ)移動(dòng)端續(xù)航能力和計(jì)算能力受限的缺陷，移動(dòng)云計(jì)算應(yīng)運(yùn)而生。它采用應(yīng)用分流技術(shù)將移動(dòng)終端無(wú)法處理或處理代價(jià)過(guò)高的移動(dòng)應(yīng)用轉(zhuǎn)移到云端執(zhí)行。應(yīng)用分流決策對(duì)移動(dòng)應(yīng)用是否轉(zhuǎn)移到云端執(zhí)行進(jìn)行決策，其準(zhǔn)確度直接影響應(yīng)用執(zhí)行的代價(jià)。云端資源的動(dòng)態(tài)性和移動(dòng)信道的隨機(jī)性將造成應(yīng)用分流決策的準(zhǔn)確度下降，從而導(dǎo)致應(yīng)用執(zhí)行代價(jià)增大，縮短終端續(xù)航時(shí)間。針對(duì)這

4、一問(wèn)題，本文基于隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化理論，設(shè)計(jì)了一種動(dòng)態(tài)應(yīng)用分流決策及傳輸調(diào)度算法，優(yōu)化應(yīng)用執(zhí)行的代價(jià)，延長(zhǎng)終端的續(xù)航時(shí)間。本文的主要工作內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下：（1）研究overlay拓?fù)鋭?dòng)態(tài)性所導(dǎo)致的應(yīng)用層組播穩(wěn)定性不足問(wèn)題。對(duì)異構(gòu)overlay拓?fù)溥M(jìn)行建模，分析出組播穩(wěn)定所需滿足的約束條件。提出一種基于gossip算法的應(yīng)用層組播方案，將gossip機(jī)制引入到數(shù)據(jù)分發(fā)過(guò)程中，并通過(guò)協(xié)作方式彌補(bǔ)節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)離開(kāi)所引起的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化，達(dá)到提高組播穩(wěn)定性

5、的目的。（2）針對(duì)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力異構(gòu)所引起的組播不公平問(wèn)題，對(duì)多速率overlay分層組播進(jìn)行研究。在嵌式overlay網(wǎng)絡(luò)上傳輸多速率的分層組播數(shù)據(jù)會(huì)遇到“傳輸隔離”問(wèn)題，使下層節(jié)點(diǎn)無(wú)法接收到增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。本文提出了一種基于gossip算法的嵌式overlay分層組播策略，通過(guò)gossip機(jī)制實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的跨層傳輸，從而改善多速率overlay組播所面臨的“傳輸隔離”以及負(fù)載不均問(wèn)題。（3）從理論上研究了移動(dòng)云動(dòng)態(tài)應(yīng)用分流決策算法。

6、將移動(dòng)應(yīng)用分流到云端執(zhí)行會(huì)有時(shí)延和能耗代價(jià)。處理移動(dòng)應(yīng)用之前應(yīng)根據(jù)是否對(duì)移動(dòng)端有益來(lái)判斷是否將該應(yīng)用轉(zhuǎn)移到云端。應(yīng)用分流決策受信道狀態(tài)、云端處理能力、應(yīng)用任務(wù)復(fù)雜度、終端處理能力等因素的影響。本文綜合考慮了應(yīng)用執(zhí)行時(shí)延以及應(yīng)用執(zhí)行能耗，利用隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的李雅普諾夫優(yōu)化理論，設(shè)計(jì)滿足上述約束的動(dòng)態(tài)的、穩(wěn)定的應(yīng)用分流策略和傳輸調(diào)度策略以優(yōu)化應(yīng)用執(zhí)行代價(jià)、延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間。關(guān)鍵關(guān)鍵詞：應(yīng)用層組播，overlay網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用分流技術(shù)，李雅普諾夫