Drl-based joint optimization algorithm for service caching and task migration in multi-services mobile edge computing

Drl-based joint optimization algorithm for service caching and task migration in multi-services mobile edge computing
Huang Hengjie1
Peng Ziyu2
Wang Gaocai2
1. Educational Technology Center, Yulin Normal University, Yulin Guangxi 537000, China
2. School of Computer & Electronic Information, Guangxi University, Nanning 530004, China

摘要

Multiple Services Mobile edge computing (MSs-MEC) can adaptively adjust service cache decisions according to needs, so that edge servers deployed on the user side can flexibly handle tasks of different service types. However, in practical applications, the successful migration of specific types of tasks depends on the early installation of the service environment. In addition, simultaneous task migration and service caching may result in time conflicts and computation delays. Therefore, in response to the above issues, this article first decouples task migration and service caching decisions. To address the shortcomings of deep reinforcement learning (DRL) in high-dimensional mixed decision spaces where performance improvement is not significant (such as low utilization rate during resource allocation) , DRL is combined with Transformer to learn from historical data and output task migration decisions for the current time slot and the next time slot, Ensure that tasks can be executed immediately when they reach the edge server. Secondly, in order to improve resource utilization in resource allocation problems, the problem is decomposed into continuous resource allocation problems and discrete task migration and service caching problems, and convex optimization techniques are used to solve the optimal decision for resource allocation. Extensive numerical results indicate that the proposed algorithm can effectively reduce the average completion delay of tasks compared to other baseline algorithms, at the same time, it also has excellent performance in resource utilization and stability.

基金项目

国家自然科学基金资助项目(62062007)
广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2020KY14020)
玉林师范学院高等教育本科教学改革工程项目(2022XJJGYB20)
玉林师范学院科研项目(2019YJKY15)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2023.10.0538
出版期卷: 《计算机应用研究》 Accepted Paper, 2024年第41卷 第7期

发布历史

[2024-01-22] Accepted Paper

引用本文

黄恒杰, 彭资馀, 王高才. MSs-MEC中基于DRL的服务缓存和任务迁移联合优化算法 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (7). (2024-04-10). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2023.10.0538. (Huang Hengjie, Peng Ziyu, Wang Gaocai. Drl-based joint optimization algorithm for service caching and task migration in multi-services mobile edge computing [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (7). (2024-04-10). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2023.10.0538. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

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