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1.5.2 系统性能分析

图1.2展示了不同MU数量和车辆数量对平均系统效用的影响。在边缘计算资源充足的情况下,随着用户数量的增加,平均系统效用保持相对稳定。在图1.2(a)中,与EUAGame、MBR和DMP算法相比,DASS算法分别可以提高7%、27%和57%的平均系统效用。在图1.2(b)中,与EUAGame、MBR和DMP算法相比, DASS 算法可以分别提高5%、31%和55%的性能。这是因为 DASS 算法相比于EUAGame 策略,考虑了未来的近似效用,EUAGame 仅基于当前状态求解纳什均衡。而MBR和DMP算法则忽略了MU和车辆的移动性,得出局部最优服务部署决策。以上实验结果表明,网络运营商在提供计算卸载服务时,尤其是当服务请求无法由一台服务器完成并且需要进行服务迁移时,有必要考虑用户可能的移动轨迹。

图1.2 MU数量和车辆数量对平均系统效用的影响

图1.3展示了不同MU数量和车辆数量对完成服务请求数量的影响。可以看出,完成服务请求的数量随着用户数量的增加而增加。EUAGame算法以最大化完成服务请求的数量为优化目标,其性能略高于本章提出的DASS算法,如图1.3(a)所示,当MU数量为160时,二者性能差距为5%。但是,EUAGame算法牺牲了系统效用和算法执行时间,在这两方面的性能较差。综上所述,本章提出的 DASS算法能够以相对较高的系统效用和较低的时间成本尽可能地使更多MU受益。

图1.4展示了不同MU数量和车辆数量对服务迁移次数的影响。由于DMP方法总是将服务请求卸载到最近的边缘服务器,因此服务迁移次数很少。然而,在MU或车辆分布不均的情况下,一些边缘服务器会因此过载,而其他服务器则处于空闲状态。在实际场景中,EUAGame和DASS算法之间的性能差距小于在模拟场景中的性能差距。这是因为实际场景中的道路比模拟场景中的道路受到更严格的限制(MU 在模拟场景的栅格地图中以不规则的方式移动,没有任何道路约束)。相比于随机移动的用户,车辆的机动性十分常规且易于捕获。因此,所有算法的服务迁移次数趋于相同。综上,DASS算法不会引起频繁的数据传输,并且降低了通信成本。

图1.3 MU数量和车辆数量对完成服务请求数量的影响

图1.4 MU数量和车辆数量对服务迁移次数的影响

图1.5比较了不同 MU 数量和车辆数量对算法执行时间的影响。可以观察到 DASS 和 MBR 算法的执行时间大致相同。在图1.5(a)和图1.5(b)中, DASS的算法执行时间分别比MBR算不和DMP算法高10%和24%,DASS算法可以在相对较低的时间开销下获得更高的系统效用。而 EUAGame 算法由于通过多次迭代达到纳什均衡,因此需要花费较长的时间才能获得服务部署决策,并且其执行时间受MU数量的影响很大。

图1.5 MU数量和车辆数量对算法执行时间的影响