移動設(shè)備中基于云協(xié)助的節(jié)能任務(wù)調(diào)度策略.pdf

1、隨著無線通信及信息技術(shù)領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，移動設(shè)備可以安裝豐富的應(yīng)用程序，為人們的日常生活提供了許多便利。然而這些復(fù)雜的應(yīng)用極大地消耗了移動設(shè)備的能量，降低了電池續(xù)航時間，同時，電池技術(shù)在短期內(nèi)無法有大的突破。因此，降低移動設(shè)備的能耗，成為一個迫切需要解決的問題。云計算的出現(xiàn)為移動設(shè)備節(jié)能及能力擴(kuò)展提供了一個新的思路。
　　針對移動設(shè)備的節(jié)能問題，本文提出一種基于云協(xié)助的節(jié)能任務(wù)調(diào)度策略。在移動設(shè)備中的應(yīng)用可以被細(xì)分成一系列順序任務(wù)及

2、并行任務(wù)。這些任務(wù)可以被卸載到云端執(zhí)行，高性能云端服務(wù)器可以加速任務(wù)執(zhí)行，并節(jié)約移動設(shè)備的執(zhí)行能耗。然而，由于這些任務(wù)需要通過無線傳輸通道被傳輸?shù)皆贫?，因此在?jié)約執(zhí)行能耗的同時，會引起附加的傳輸能耗。由于執(zhí)行能耗及傳輸能耗的對立，任務(wù)卸載到云端之前，需要先判斷是否能降低總能耗，因此，合適且有效的節(jié)能調(diào)度策略顯得非常必要。本文首先對此任務(wù)調(diào)度問題通過任務(wù)模型、執(zhí)行模型及傳輸模型三個方面進(jìn)行系統(tǒng)建模，得到優(yōu)化函數(shù)，其優(yōu)化目標(biāo)為在總完成時間約

3、束內(nèi)，最小化移動設(shè)備的能量消耗。然后將系統(tǒng)模型映射到圖論中，從而將任務(wù)調(diào)度問題轉(zhuǎn)化成為一個有約束最短路問題，采用LARAC(Lagrangian Relaxation BasedAggregated Cost)算法進(jìn)行求解，得到其近似最優(yōu)解。
　　仿真實驗表明，當(dāng)與只在移動設(shè)備上執(zhí)行的純策略相比，本文所提出的基于云協(xié)助的任務(wù)調(diào)度策略最多降低了82.47％的能耗以及25.70％的時間消耗。另外，本文還進(jìn)一步在多種時間約束下，對不同類