可信邊緣服務范式能充分彌補云計算服務模式的不足,具有服務時效性強、資源利用率高、用戶體驗好等優(yōu)點,在空天地一體化網(wǎng)絡、智能網(wǎng)聯(lián)汽車等領域具有廣闊的應用前景,受到學術界和工業(yè)界越來越廣泛的關注。本書在現(xiàn)有云計算、邊緣計算等使能技術基礎上,從資源共享架構、任務調度、邊緣卸載、視頻分發(fā)、視頻緩存、信任管理、安全轉發(fā)等方面論述可信邊緣服務的使能技術及其理論。同時,本書結合實際應用場景對著者近10年在相關領域的理論、算法以及應用展開探討,為從事面向通信網(wǎng)絡的可信邊緣服務領域研究的同仁提供有益參考。
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2018年重慶市科學技術進步一等獎,
2013年重慶市科學技術進步一等獎
目錄
第1章緒論1
1.1可信邊緣服務技術的概念及演進1
1.2可信邊緣服務技術研究現(xiàn)狀4
1.3可信邊緣服務技術的問題及挑戰(zhàn)6
1.4本章小結10
參考文獻10
第2章可信邊緣資源共享架構11
2.1以知識為中心的邊緣計算架構11
2.1.1知識中心邊緣架構設計11
2.1.2知識中心邊緣共享方法12
2.2區(qū)塊鏈賦能的邊緣隱私保護架構15
2.2.1邊緣隱私保護架構設計16
2.2.2分布式隱私保護方法17
2.3面向異構資源的邊緣共享架構24
2.3.1資源邊緣共享架構設計24
2.3.2異構資源定價共享方法27
2.4本章小結30
參考文獻31
第3章負載均衡的邊緣任務調度技術33
3.1邊緣任務調度研究現(xiàn)狀及主要挑戰(zhàn)33
3.1.1邊緣任務調度研究現(xiàn)狀33
3.1.2邊緣任務調度主要挑戰(zhàn)35
3.2邊緣任務調度模型36
3.3負載均衡的邊緣服務器選取方法38
3.3.1算法描述與負載模型38
3.3.2基于強化Q學習的服務器選擇算法38
3.4跨域融合的邊緣任務調度方法40
3.4.1端邊活躍度估計40
3.4.2通信狀態(tài)感知42
3.5負載均衡的邊緣任務調度性能驗證44
3.5.1邊緣任務調度仿真環(huán)境44
3.5.2邊緣任務調度仿真結果45
3.6本章小結49
參考文獻49
第4章收益優(yōu)化的移動邊緣卸載技術51
4.1移動邊緣卸載研究現(xiàn)狀及主要挑戰(zhàn)51
4.1.1邊緣卸載研究現(xiàn)狀51
4.1.2邊緣卸載主要挑戰(zhàn)52
4.2移動邊緣卸載系統(tǒng)模型52
4.2.1網(wǎng)絡卸載模型53
4.2.2任務處理模型53
4.2.3無線通信模型54
4.2.4計算卸載模型55
4.3收益優(yōu)化的移動邊緣卸載問題建模56
4.3.1移動用戶收益建模56
4.3.2小基站整體收益建模56
4.3.3長期收益最大化問題建模57
4.4收益最大化的移動邊緣卸載方法58
4.4.1拍賣收益建模58
4.4.2收益最大化的卸載算法60
4.5收益優(yōu)化的移動邊緣卸載性能驗證62
4.5.1邊緣卸載仿真環(huán)境62
4.5.2邊緣卸載仿真結果62
4.6本章小結66
參考文獻67
第5章端-邊協(xié)同的視頻分發(fā)共享技術68
5.1視頻分發(fā)共享技術研究現(xiàn)狀及主要挑戰(zhàn)68
5.1.1視頻分發(fā)共享技術研究現(xiàn)狀68
5.1.2視頻分發(fā)共享技術主要挑戰(zhàn)70
5.2視頻分發(fā)共享網(wǎng)絡架構71
5.2.1邏輯結構感知72
5.2.2位置差異檢測73
5.2.3協(xié)作簇生成74
5.3端-邊協(xié)同視頻分發(fā)方法76
5.3.1虛擬社區(qū)內視頻分發(fā)76
5.3.2簇內視頻分發(fā)78
5.3.3簇間視頻分發(fā)79
5.4端-邊協(xié)同視頻分發(fā)共享性能驗證81
5.4.1端-邊協(xié)同視頻分發(fā)仿真環(huán)境81
5.4.2端-邊協(xié)同視頻分發(fā)仿真結果82
5.5本章小結85
參考文獻86
第6章帶有彈性編碼的邊緣視頻緩存技術88
6.1邊緣視頻緩存技術研究現(xiàn)狀及主要挑戰(zhàn)88
6.1.1邊緣緩存研究現(xiàn)狀88
6.1.2邊緣緩存主要挑戰(zhàn)91
6.2邊緣視頻緩存網(wǎng)絡模型92
6.2.1邊緣緩存網(wǎng)絡模型92
6.2.2視頻緩存模型93
6.3邊緣視頻緩存優(yōu)化方法94
6.3.1成功傳輸概率估計94
6.3.2系統(tǒng)平均時延推導102
6.3.3系統(tǒng)平均能量效率計算103
6.3.4系統(tǒng)效用函數(shù)104
6.3.5視頻緩存優(yōu)化決策105
6.4帶有彈性編碼的邊緣視頻緩存性能驗證106
6.4.1邊緣緩存仿真環(huán)境106
6.4.2邊緣緩存仿真結果107
6.5本章小結111
參考文獻111
第7章區(qū)塊鏈使能的邊緣信任管理技術114
7.1信任管理技術研究現(xiàn)狀及主要挑戰(zhàn)114
7.1.1信任管理架構研究現(xiàn)狀114
7.1.2信任管理技術主要挑戰(zhàn)116
7.2邊緣信任管理系統(tǒng)模型117
7.2.1區(qū)塊鏈使能的信任管理系統(tǒng)117
7.2.2網(wǎng)絡系統(tǒng)中的攻擊模型117
7.3區(qū)塊鏈使能的邊緣協(xié)同服務118
7.4區(qū)塊鏈使能的邊緣信任管理119
7.4.1信任評估119
7.4.2信任回歸120
7.4.3懲罰撤銷121
7.4.4加權隨機121
7.5區(qū)塊鏈使能的邊緣信任管理性能驗證122
7.5.1邊緣信任管理仿真環(huán)境122
7.5.2邊緣信任管理仿真結果123
7.6本章小結126
參考文獻126
第8章內容保護的邊緣數(shù)據(jù)安全轉發(fā)技術128
8.1數(shù)據(jù)安全轉發(fā)技術研究現(xiàn)狀及主要挑戰(zhàn)128
8.1.1數(shù)據(jù)安全轉發(fā)技術研究現(xiàn)狀128
8.1.2數(shù)據(jù)安全轉發(fā)技術主要挑戰(zhàn)129
8.2數(shù)據(jù)轉發(fā)網(wǎng)絡模型130
8.3邊緣數(shù)據(jù)逐跳加密方法130
8.3.1密鑰交換131
8.3.2密文內容生成132
8.3.3內容合法性檢驗133
8.3.4內容轉發(fā)與接收135
8.4內容邊緣保護的安全轉發(fā)方法136
8.4.1可信度計算136
8.4.2內容交換138
8.4.3轉發(fā)決策138
8.5內容保護的邊緣數(shù)據(jù)安全轉發(fā)性能驗證140
8.5.1間斷連接邊緣網(wǎng)絡仿真環(huán)境140
8.5.2邊緣數(shù)據(jù)安全轉發(fā)仿真結果141
8.6本章小結149
參考文獻149