基于冗余任务消减的边缘应用性能优化

宋 煜，张 帅，严永辉，钱柱中

（1.江苏方天电力技术有限公司，南京 211102；2.南京大学计算机软件新技术国家重点实验室，南京 210023；3.南京大学软件新技术与产业化协同创新中心，南京 210023）

0 概述

虚拟现实（Virtual Reality，VR）和增强现实（Augmented Reality，AR）技术能够帮助用户在各类应用中获得更好的体验，如医生利用VR 技术可以重复地模拟手术以寻找最佳手术方案，消费者借助AR技术可以在商场中实时查看各类产品信息。VR 任务中对用户视野的3D 实时渲染以及AR 任务中对真实场景的实时识别均为计算密集型任务，由于用户终端计算性能有限，因此需要在远程云服务器上完成此类任务。然而，移动终端和远程云服务器之间带宽有限且网络不稳定，当终端发起与远程云服务器之间的大量实时数据传输时，网络延时会对应用效果造成较大影响。

在5G 时代，移动基站可以作为边缘云计算节点取代远程云服务器的部分功能。相较于远程云服务器，边缘云计算节点到用户终端物理距离更近。一方面，边缘云计算节点到用户终端具有更高的传输速度；另一方面，由于物理距离近，因此可以对某些特定场景下的应用做更细致的优化。例如，同一个VR 场景中的多个用户所需要渲染的视野图像都来自同一个虚拟世界建模，为这几个用户渲染的图像往往存在冗余，文献［1］针对此类冗余进行了优化，显著提升了VR 应用的实时响应性能。

在一些AR 应用中同样也存在着类似的冗余。以AR 导航为例，在一个边缘云计算节点附近的AR导航用户往往具有非常相似的周边环境，那么在AR识别过程中，多个导航用户对环境的识别任务就会存在冗余。……