Energy-efficient reliability-aware offloading for delay-sensitive tasks in collaborative edge computing

• 边缘计算和云边协同环境的区别在于：
  • 边缘计算是可能把任务卸载到本地执行，也有可能卸载到同等级的其他移动设备上执行，也有可能卸载到边缘服务器上执行
  • 云边协同环境在边缘计算的基础上，又加入了云端，使得能提供更充足的计算资源来执行任务
• 这篇论文我们关注的是它对延迟、能耗和可靠性的建模是怎么样的。

Energy-efficient reliability-aware offloading for delay-sensitive tasks in collaborative edge computing

• 这篇论文我们关注的是它对延迟、能耗和可靠性的建模是怎么样的。

System Model and Problem Formulation

• 假设有 k 个移动设备用户，其中有 q 个请求服务的用户（Request User，RU），剩下的都是能提供服务的用户（Service User，SU）。

  • 对于请求服务的用户，他所请求的任务用四元组来表示
    • 表示完成任务所需要的计算资源
    • 表示任务的输入数据量
    • 表示任务的可靠性约束
    • 表示任务的延迟约束
  • 用户提交的任务，既有可能在本地执行，也有可能被卸载到中的设备执行，也有可能被卸载到边缘服务器中执行，因此，其执行模式 mode 可能有多种：
    • 表示将任务卸载到边缘服务器中执行
    • 表示将任务在本地执行
    • 否则表示任务被卸载到其他移动设备中执行
  • 卸载决策
    • 表示任务以执行模式进行执行，否则
  • 在任务的执行模式为的情况下所分配的计算资源量为

• 能耗建模：能耗 = 传输能耗 + 执行能耗。

  这篇论文所关注的能耗是移动设备的能耗，而不关心边缘服务器的能耗，因为边缘服务器不用关注电量不足的问题。

  • 令是有效电容系数，执行能耗
  • 传输能耗 $E_{i,j}^t(X,p_{i,j}^u,p_{i,j}^d) = \left{\right.$
    • 传输数据的能耗级别
    • 任务执行的能耗级别，这个能耗是与将任务卸载到其他移动设备上执行有关

• 时间建模：任务的总耗时 = 传输数据耗时 + 任务执行耗时。

  • 因为在任务的执行模式为的情况下所分配的计算资源量为，所以任务的执行时间为
  • 传输时间，是传输速率，具体公式见论文

  任务的总耗时 = 传输数据耗时 + 任务执行耗时。$T_{i,j}(X,a_{i,j}) = \left{\right.,\forall i \in Q,j \in M.$

  任务的总耗时即为延迟时间。

• 可靠性建模：令表示计算资源节点的可靠性，任务的可靠性

  • 的值由历史故障和维护记录得到。