面向移动云计算的节能传输中间件研究

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1、分类号学号M201172409学校代码10487密级硕士学位论文面向移动云计算的节能传输中间件研究学位申请人：舒鹏学科专业：计算机系统结构指导教师：刘方明副教授答辩日期：2014年1月15日万方数据ThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringEnergy-EfficientTransmissionMiddlewareforMobileCloudComputingCandidate：PengShuMajor：ComputerArchitectureSuper

2、visor：Prof.FangmingLiuHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJan,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即

3、：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要基于云计算的新型移动应用需要通过无线网络和云平台进行频繁的数据交互，而无线网络的不稳定性可能会导致数据传输能效过低，大量消耗资源受限的移动设备中宝贵的电池资源。另一方面，由于无线蜂窝网络中尾时间机制的

4、存在，彼此独立的移动应用中离散随机的数据传输会造成大量的尾能耗开销。基于大部分富媒体移动应用中数据的可预取或可延迟性，移动云计算节能传输中间件系统对数据传输进行灵活调度与整合，并以节能方式发送，达到移动端和云端的节能交互目的。移动云计算节能传输中间件系统利用云资源来管理和整合移动应用的数据传输，并以高能效方式进行移动数据的上传和下载。已有实验研究表明，在网速较差的情况下，无线传输能耗明显高于网速优良的情况。根据这点观察，节能传输中间件系统基于李雅普诺夫优化控制理论设计在线传输决策算法，自动地在无线网络状况良好的时机进行数据的预取传输或者延迟传输。在线传输决策算法能够针对无线网络的

5、不稳定性，仅利用当前的网络状态信息和应用数据队列信息做全局的最优决策。移动云计算节能传输中间件在AmazonEC2云平台和Android智能手机上进行了原型系统的实现，并在各种典型的应用场景下进行了大量的仿真实验和真实系统实验。实验结果表明节能传输中间件系统能够适用于复杂的无线网络环境和用户使用场景，取得明显的传输能耗节省。关键字：移动云计算，绿色计算，传输管理，移动应用I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractCloud-basedmobileappsrequirefrequentwirelesstransmissionsbetweenthecloudandmobile

6、devices.Duetothestochasticcharacterofwirelessnetworks,thesetransmissionsmaybeinefficient,drainingbatterylifeinresource-constrainedmobiledevices.Besides,mobileapplicationsareusuallyindependentofeachotherandarbitrarilytransmitdataatanytime.Theseheavybutfragmenteddatatransmissionsleadtoseriousen

7、ergywasteinresource-constrainedmobiledevices,duetothetailenergyofcellularnetwork.Motivatedbythepopularityofprefetch-friendlyordelay-tolerantrichmediaapps,wedesignandimplementatransmissionmiddleware,AppATP,toachieveenergy-efficientinteractioni