【摘 要】
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在物联网与5G通信发展的驱动下,近年来移动计算模式正逐步从集中式云计算向移动边缘计算(mobile edge computing,MEC)转变。MEC技术的主要特点是将移动计算、网络控制和存储
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在物联网与5G通信发展的驱动下,近年来移动计算模式正逐步从集中式云计算向移动边缘计算(mobile edge computing,MEC)转变。MEC技术的主要特点是将移动计算、网络控制和存储任务推到网络边缘(如基站和接入点)进行处理,从而可以在资源有限的移动设备上运行计算密集型和延迟敏感型应用。MEC技术可以大幅降低移动设备计算任务处理的能耗与时延,已成为实现5G通信需求的关键技术之一。但由于无线信道的广播特性,MEC系统中所卸载的计算任务中的关键信息极有可能被非法窃听者所窃取,因此,MEC系统的安全性能将会是其能否得到大规模应用的关键挑战之一。本文通过建立不同的应用场景与系统模型,利用物理层安全技术来保障MEC系统计算任务卸载过程的安全,研究了基于安全特征的MEC系统性能优化问题。首先,针对考虑安全卸载场景下的MEC系统的时延最小化问题,形成了两种计算任务卸载处理模式,并提出了时延最优化任务划分策略与最佳卸载模式选择策略,从而达到最小化系统时延的目的。其次,为解决MEC系统中移动设备能量不足问题,将无线能量传输技术与MEC系统结合,在此基础上考虑计算任务安全卸载中的性能优化问题,选取系统时延作为优化目标,并利用拉格朗日法对优化问题进行了求解。最后,对考虑计算任务安全卸载的多用户MEC系统性能进行了研究,选取计算能效作为系统的优化目标,并形成了相关优化问题。利用分式规划原理将非凸优化问题近似为凸优化问题,并提出基于逐步凸逼近方法的迭代算法,从而有效提升了系统安全计算能效。
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