1. 研究目的与意义
背景：在万物互联的新时代，以云计算(Cloud Computing，CC)为代表的大数据处理方案获得极大的关注，云计算超强的计算能力可以集中式的解决计算和存储问题，然而，面对5G 物联网(Internet of Things，IOT)爆炸式增长的终端设备以及低时延、低功耗的用户需求，分布式的面向移动终端的大数据处理方案——移动边缘计算（Mobile Edge Computing，MEC）呼之欲出。不同于 CC 数据中心的处理方案, MEC 计算采用分布式数据处理，更能满足万物互联背景下应用服务低延时、低功耗和高可靠性的需求，从而使得云服务创造出更高的经济效益。
然而物联网的用户在运用 MEC 背景下提供的计算服务时仍然面临着许多的问题。首先 MEC 网络下的边缘计算节点（Edge Computation Nodes，ECNs）的数量是有限的，但是物联网用户的计算需求却以指数趋势上升。其次由于物联网的安全性不是那么的可靠， ECN与计算服务订阅客户（Computation ServiceSubscribers,CSSs）会为了自己的隐私以及安全考虑从而隐藏部分私人信息，这也会导致计算资源分配问题变得更加的复杂。再次 ECN 和 CSS 可能会谎报个人的信息从而达到更好的性能或更好的服务质量，因此尤为重要的是设计要能够保证所有参与者的信息真实，从而来保证系统的运行。此外，由于 MEC 网络的分布式特性使得 ECN 和它们的计算资源对于 CSS 而言是看不见的，因此 CSS 需要借助第三方的信息共享才能获得 ECN 的计算服务。
考虑到了以上问题，在此基础上首先设计出了一种 MEC 运营商， ECN 和 CSS 共存的三层计算卸载架构，并且把网络虚拟化的概念也引入到此架构中。考虑到 ECN 有限的数量、信息不完全共享以及谎报信息的前提下，引入了合约理论来激励 ECN 加入到 MEC网络中，从而完成 MEC 运营商和 ECN 之间基于合约理论的激励机制的设计，有效地吸引更多来自 ECN 的合作。
2. 研究内容与预期目标
主要研究内容：研究物联网用户计算服务需求下的基于合约理论的资源分配算法。为了向计算资源受限的物联网用户提供更多的计算资源，首先设计了考虑网络虚拟化场景的三层计算卸载架构，并提出基于两步实现的连续决策过程以促进该架构的实际实现。本课题研究的是基于合约理论的激励机制以吸引更多临时边缘计算节点的合作。
预期目标：
详细分析边缘计算场景下的计算资源激励问题，完成对该问题的建模；利用合约理论设计边缘计算场景下的计算资源激励机制，提供相应的理论依据，并通过MATLAB实验仿真验证该算法的优越性。
3. 研究方法与步骤
| 研究方法： 首先设计了边缘计算运营商，边缘计算节点和物联网用户共存的三层计算卸载网络架构。为了更好地描述三者之间的关系，引入网络虚拟化的概念。在网络架构中，如果物联网用户需要计算资源，会首先向边缘计算运营商发起服务请求，然后边缘计算运营商会分配边缘计算节点为物联网用户服务，即边缘计算运营商为物联网用户提供虚拟的服务，而边缘计算节点为物联网用户提供实际的计算服务。在此架构基础上，为了使物联网用户有更好的计算服务体验，边缘计算运营商设计基于合约理论的激励机制以吸引更多边缘计算节点加入到边缘计算网络中。 步骤： （1）深入学习云计算、边缘计算等集中式与分布式计算等相关概念，并掌握合约理论中的个体理性、激励兼容等相关基本概念； （2）对边缘计算场景下的计算资源激励问题进行分析，利用合约理论完成边缘计算场景下计算资源激励问题的建模与求解； （3）通过MATLAB实验仿真，将基于合约理论的计算资源激励机制与其他算法进行比较，验证本毕业设计论文算法设计的优越性。
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4. 参考文献
[1] Y. Zhang, L. Song, W. Saad, Z. Dawy,Z. Han. Contract-based incentive mechanisms for device-to-device communicationsin cellular networks[J]. IEEE Journal on Selected Areas in Communications,2015, 33(s10): 2144–2155.
[2] Bolton P., Dewatripont M. ContractTheory[M]. Cambridge, MA, USA: MIT press, 2005.
[3] 博尔顿. 合同理论[M]. 上海: 格致出版社, 2008.
5. 工作计划
（1）2022.1.8-2022.3.10 查阅资料，深入了解云计算、边缘计算等相关概念，并掌握合约理论中个体理性、激励兼容等基本概念，完成开题报告，完成外文资料的翻译；
（2）2022.3.11-2022.3.24 对边缘计算场景下的计算资源激励问题进行建模，利用合约理论完成边缘计算场景下的资源激励机制设计，准备课题研究软件仿真设计；
（3）2022.3.25-2022.4.14 利用MATLAB实验仿真平台，将基于合约理论的计算资源激励机制与其他算法进行比较，验证本毕业设计论文算法设计的优越性；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
