협력적인 차량 엣지 컴퓨팅에서의 태스크 마이그레이션

Abstract

최근 사물인터넷의 기술이 빠르게 발전하면서 실시간 및 고성능의 처리를 요구하는 서비스들을 위해 멀티 액세스 엣지 컴퓨팅(MEC)이 차세대기술로 부상하고 있다. 제한적인 서비스 영역을 가지는 MEC 사이에서 사용자들의 잦은 이동성은 MEC 환경에서 다뤄야 할 문제 중 하나이다. 본 논문에서는 이동성이 많은 차량 엣지 컴퓨팅 환경(VEC)을 고려하였으며, 강화 학습 기법의 일종인 DQN을 이용하여 마이그레이션 여부와 대상을결정하는 태스크 마이그레이션 기법을 제안하였다. 제안한 기법의 목표는 차량 엣지 컴퓨팅 서버(VECS)들의 큐잉 지연시간의 차이를 이용한 로드밸런싱을 고려하여 QoS 만족도 향상과 시스템의 처리량을 향상시키는 것이다. 제안한 기법을 다른 기법들과의 성능 비교를 통해 QoS 만족도측면에서 약 14-49%, 서비스 거절률 측면에서는 약 14-38%로 더 좋은 성능을 보임을 확인하였다.

With the rapid development of the Internet of Things(IoT) technology recently, multi-access edge computing(MEC) is emerged as a next-generation technology for real-time and high-performance services. High mobility of users between MECs with limited service areas is considered one of the issues in the MEC environment. In this paper, we consider a vehicle edge computing(VEC) environment which has a high mobility, and propose a task migration algorithm to decide whether or not to migrate and where to migrate using DQN, as a reinforcement learning method. The objective of the proposed algorithm is to improve the system throughput while satisfying QoS(Quality of Service) requirements by minimizing the difference between queueing delays in vehicle edge computing servers(VECSs). The results show that compared to other algorithms, the proposed algorithm achieves approximately 14-49% better QoS satisfaction and approximately 14-38% lower service blocking rate.