Energy Efficiency and Delay Tradeoff in an MEC-Enabled Mobile IoT Network

计算机科学 Lyapunov优化 移动边缘计算 排队延迟 最优化问题 高效能源利用 次模集函数 资源配置 能源消耗 分布式计算 计算卸载 数学优化 计算机网络 服务器 GSM演进的增强数据速率 排队论 边缘计算 算法 李雅普诺夫方程 数学 李雅普诺夫指数 人工智能 工程类 电信 混乱的 电气工程 生态学 生物
作者
Han Hu,Weiwei Song,Qun Wang,Rose Qingyang Hu,Hongbo Zhu
出处
期刊:IEEE Internet of Things Journal [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:9 (17): 15942-15956 被引量:25
标识
DOI:10.1109/jiot.2022.3153847
摘要

Mobile-edge computing (MEC) has recently emerged as a promising technology in the 5G era. It is deemed an effective paradigm to support computation intensive and delay-critical applications even at energy-constrained and computation-limited Internet of Things (IoT) devices. To effectively exploit the performance benefits enabled by MEC, it is imperative to jointly allocate radio and computational resources by considering nonstationary computation demands, user mobility, and wireless fading channels. This article aims to study the tradeoff between energy efficiency (EE) and service delay for multiuser multiserver MEC-enabled IoT systems when provisioning offloading services in a user mobility scenario. Particularly, we formulate a stochastic optimization problem with the objective of minimizing the long-term average network EE with the constraints of the task queue stability, peak transmit power, maximum CPU-cycle frequency, and maximum user number. To tackle the problem, we propose an online offloading and resource allocation algorithm by transforming the original problem into several individual subproblems in each time slot based on the Lyapunov optimization theory, which are then solved by convex decomposition and submodular methods. Theoretical analysis proves that the proposed algorithm can achieve a $[O(1/V), O(V)]$ tradeoff between EE and service delay. Simulation results verify the theoretical analysis and demonstrate our proposed algorithm can offer much better EE-delay performance in task offloading challenges, compared to several baselines.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
蓝兰完成签到,获得积分20
1秒前
jjjjchou完成签到,获得积分10
2秒前
我是老大应助lvben采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
5秒前
5秒前
LZHWSND发布了新的文献求助10
6秒前
赵安安完成签到,获得积分20
6秒前
Sunny驳回了iNk应助
6秒前
liu发布了新的文献求助20
7秒前
领导范儿应助在意i采纳,获得10
7秒前
情怀应助医学僧采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
专一的映容完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
12秒前
PENGDOCTOR发布了新的文献求助20
12秒前
13秒前
13秒前
liwang完成签到,获得积分20
13秒前
14秒前
copy发布了新的文献求助10
14秒前
chemhub完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
Phosphene应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
Phosphene应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
16秒前
16秒前
lyz666发布了新的文献求助10
17秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 800
Essentials of thematic analysis 700
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3124857
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2775196
关于积分的说明 7725657
捐赠科研通 2430668
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1291358
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 622123
版权声明 600328