Dependent Task Scheduling and Offloading for Minimizing Deadline Violation Ratio in Mobile Edge Computing Networks

计算机科学 移动边缘计算 调度(生产过程) 分布式计算 计算卸载 水准点(测量) 有向无环图 任务(项目管理) 计算 作业车间调度 GSM演进的增强数据速率 边缘计算 服务器 数学优化 算法 计算机网络 布线(电子设计自动化) 人工智能 数学 管理 经济 大地测量学 地理
作者
Shumei Liu,Yao Yu,Xiao Lian,Yuze Feng,Changyang She,Phee Lep Yeoh,Lei Guo,Branka Vucetic,Yonghui Li
出处
期刊:IEEE Journal on Selected Areas in Communications [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:41 (2): 538-554 被引量:15
标识
DOI:10.1109/jsac.2022.3233532
摘要

This paper considers computation offloading for mobile applications with task-dependency requirements in mobile edge computing (MEC) systems. Based on the online arrival patterns and various delay constraints of practical applications, we focus on minimizing the system deadline violation ratio (DVR) to improve the overall reliability performance. Specifically, we propose a DVR minimization computation offloading scheme with task migration and merging, in which the task migration and merging model is designed to construct an overall directed acyclic graph (DAG) for all currently dependent tasks. We consider a multi-slot MEC system where applications arrive slot-by-slot without prior knowledge of future arrivals. Then given the number of application arrivals at each time slot, we equivalently transform the DVR minimization problem into a problem that maximizes the number of completed applications in a finite time horizon. The above problem is challenging to determine the optimal task execution order for different applications with various task dependencies and delay constraints. To address this, we develop a migration-enabled multi-priority task sequencing algorithm, which creatively introduces several task priority metrics and determines the optimal task execution order. Then, a deep deterministic policy gradient (DDPG)-based learning algorithm is developed to find the optimal offloading policy. Experimental results demonstrate that the proposed scheme can reduce the system DVR by 60.34%~70.3% compared with existing benchmark schemes under various network scenarios.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
李健的小迷弟应助玠岚采纳,获得10
刚刚
活力的泥猴桃完成签到 ,获得积分10
刚刚
2秒前
5秒前
明亮紫易发布了新的文献求助10
6秒前
666完成签到,获得积分10
6秒前
李健应助水中捞月采纳,获得50
6秒前
cindy完成签到 ,获得积分10
9秒前
orixero应助王小茗采纳,获得10
9秒前
Yiran发布了新的文献求助10
10秒前
小琪完成签到,获得积分20
12秒前
14秒前
研友_VZG7GZ应助豆豆采纳,获得10
15秒前
16秒前
小谭发布了新的文献求助10
17秒前
温水完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
幽默的妍完成签到 ,获得积分10
20秒前
认真台灯完成签到 ,获得积分10
20秒前
姜昕发布了新的文献求助10
22秒前
毛果芸香碱完成签到 ,获得积分10
23秒前
甜甜青文完成签到 ,获得积分10
23秒前
27秒前
KYTYYDS完成签到,获得积分10
28秒前
cryjslong完成签到,获得积分10
29秒前
万能图书馆应助姜昕采纳,获得10
30秒前
满意白卉完成签到 ,获得积分10
31秒前
33秒前
执着的寄松完成签到,获得积分10
34秒前
天天快乐应助hhh555采纳,获得10
36秒前
fahbfafajk发布了新的文献求助10
37秒前
FXe完成签到,获得积分10
37秒前
jimforu完成签到 ,获得积分10
38秒前
科目三应助mz采纳,获得10
40秒前
王壕完成签到 ,获得积分20
43秒前
完美麦片完成签到,获得积分10
43秒前
SY完成签到 ,获得积分10
44秒前
壮观问寒发布了新的文献求助10
44秒前
dd99081完成签到,获得积分10
47秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
49秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 800
King Tyrant 600
Essential Guides for Early Career Teachers: Mental Well-being and Self-care 500
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5563539
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4648430
关于积分的说明 14684815
捐赠科研通 4590392
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2518479
邀请新用户注册赠送积分活动 1491143
关于科研通互助平台的介绍 1462432