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Efficient Computing Resource Sharing for Mobile Edge-Cloud Computing Networks

机译：高效计算移动边缘云计算网络的资源共享

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Both the edge and the cloud can provide computing services for mobile devices to enhance their performance. The edge can reduce the conveying delay by providing local computing services while the cloud can support enormous computing requirements. Their cooperation can improve the utilization of computing resources and ensure the QoS, and thus is critical to edge-cloud computing business models. This paper proposes an efficient framework for mobile edge-cloud computing networks, which enables the edge and the cloud to share their computing resources in the form of wholesale and buyback. To optimize the computing resource sharing process, we formulate the computing resource management problems for the edge servers to manage their wholesale and buyback scheme and the cloud to determine the wholesale price and its local computing resources. Then, we solve these problems from two perspectives: i) social welfare maximization and ii) profit maximization for the edge and the cloud. For i), we have proved the concavity of the social welfare and proposed an optimal cloud computing resource management to maximize the social welfare. For ii), since it is difficult to directly prove the convexity of the primal problem, we first proved the concavity of the wholesaled computing resources with respect to the wholesale price and designed an optimal pricing and cloud computing resource management to maximize their profits. Numerical evaluations show that the total profit can be maximized by social welfare maximization while the respective profits can be maximized by the optimal pricing and cloud computing resource management.
机译：边缘和云都可以为移动设备提供计算服务，以提高它们的性能。边缘可以通过提供本地计算服务来减少传送延迟，而云可以支持巨大的计算要求。他们的合作可以改善计算资源的利用率，并确保QoS，因此对边缘云计算商业模式至关重要。本文为移动边缘云计算网络提出了一种有效的框架，它使边缘和云能够以批发和回购的形式分享其计算资源。为了优化计算资源共享过程，我们制定了边缘服务器的计算资源管理问题，以管理其批发和回购方案和云以确定批发价格及其本地计算资源。然后，我们从两个角度解决这些问题：i）社会福利最大化和II）边缘和云的利润最大化。对于i），我们证明了社会福利的凹陷，并提出了最佳的云计算资源管理，以最大化社会福利。对于ii），由于很难直接证明原始问题的凸起，我们首先证明了批发计算资源对批发价格的凹幅，并设计了最佳定价和云计算资源管理，以最大限度地提高其利润。数值评估表明，通过社会福利最大化可以最大化的总利润，而最佳定价和云计算资源管理可以最大限度地实现各自的利润。

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