【成果】陈鸿龙教授团队在边缘计算服务稳定性方面取得进展

陈鸿龙教授团队在边缘计算服务稳定性方面取得进展，相关研究成果H-STEP: Heuristic Stable Edge Service Entity Placement for Mobile Virtual Reality Systems发表在《IEEE Transactions on Mobile Computing》。《IEEE Transactions on Mobile Computing》是移动计算领域的国际知名期刊，目前影响因子为9.2（CCF A类，SCI一区）。论文第一作者为控制科学与工程专业2022级硕士研究生迟雪键，通讯作者为陈鸿龙教授，BB贝博艾弗森为唯一署名单位和通讯单位，该研究得到山东省泰山学者青年专家项目（项目编号：tsqn202312133）、山东省自然科学基金（项目编号：ZR2022YQ61）、国家自然科学基金（项目编号：61772551、62111530052、62472158）等项目的资助支持。

图1 论文首页

虚拟现实（VR）技术作为一种对延迟敏感的应用程序，可以实现实时响应，以提高边缘设备上用户的体验质量（QoE）。然而，与内部管理的云服务器不同，边缘服务器容易发生硬件故障、软件异常和网络攻击。大多数先前的研究都集中在通过服务实体（SE）放置来减少服务延迟和提高用户覆盖率，往往忽视了边缘服务器故障对用户QoE的关键影响。在这项工作中，设计一个稳定的服务实体放置框架，将故障服务器上的用户连接到协作边缘服务器，确保无缝完成任务。该框架提出了两个主要挑战：确定协作边缘服务的分组和SE的放置。为了应对这些挑战，引入一种启发式稳定服务实体布局（H-STEP）方案。该方案首先使用迭代搜索算法确定协作边缘服务器的分组，然后通过快速非支配排序遗传放置算法将SE放置在合适的边缘服务器上。这种方法平衡了稳定性收益和总成本，提高了系统的经济效益。从理论上分析了H-STEP的性能，并推导出H-STEP与最优方案之间的性能差距。大量的实际数据驱动模拟表明，H-STEP的性能与最优方案非常接近，并优于现有方案。

图2 MVR系统放置服务实体以向用户提供虚拟现实服务

论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10916490