Přenášení výpočtů na hranu sítě v prostředí s dynamickými změnami kvality rádiového kanálu

Abstract

Tato práce je zaměřena na problém přenášení výpočetně náročných úloh z uživatelských zařízení na server umístěný na hraně sítě. Předpokládáme scénář, kdy mají uživatelská zařízení omezený přísun energie (například mobilní telefony nebo IoT zařízení). Předpokládáme také, že se během přenosu dat může dynamicky měnit kvalita spojení (například v důsledku pohybu uživatelských zařízení). Nejprve analyzujeme současné řešení problému a ukážeme, že v prostředí s dynamickými změnami v kvalitě spojení je toto řešení nepoužitelné, jelikož se stihne včas zpracovat pouze 50% přenášených úloh. Následně navrhneme řešení, které v průměru dosahuje 99% včas zpracovaných úloh, přičemž spotřeba energie oproti současnému řešení vzroste pouze o 16%.

In this thesis, we focus on offloading a computing task from user equipment (UE) to a multi-access edge (MEC) computing server. We assume an offloading case where the UEs are energy constrained devices, such as smartphones, unmanned aerial vehicles (UAVs) or IoT devices. We also assume the channel between the UEs and the BS is changing dynamically during the offloading. We first analyze a current state-of-the-art offloading optimization framework in an environment with dynamic channel quality changes and show that it is not usable, as only 50% of the UEs finish the offloading successfully. To this end, we propose a framework for the optimization of offloading the computing tasks to the MEC server in an environment with dynamically changing channel quality, which on average yields 99% of tasks successfully offloaded with only 16% growth in energy consumption compared to the current solution.