簡言：為了應對終端裝置處理能力不足、資源有限等問題，業界在移動邊緣計算（mec）中引入了計算解除安裝概念 。邊緣計算解除安裝即使用者終端（ue）將計算任務解除安裝到mec網路中，主要解決裝置在資源儲存、計算效能以及能效等方面的不足。
隨著科技的快速發展，移動裝置流量急劇增長。但是由於自身資源及計算效能有限，智慧型移動裝置在處理計算密集型和時間敏感型應用時可能面臨著能力不足的情況。為此，使用網路邊緣節點來處理分析資料的邊緣計算模式應運而生，並與傳統雲計算模式形成互補。然而，邊緣裝置往往具有輕量化的特點，如何合理利用邊緣有限的計算資源便成為邊緣計算亟需解決的重要問題。
邊緣計算針對傳統雲計算能力不足，在移動使用者附近的無線接入網路邊緣提供雲計算功能，滿足快速互動響應的需求，提供普遍且靈活的計算服務。為使用邊緣網路提供的服務，移動裝置如何將所承擔的任務解除安裝到邊緣伺服器，進行高效合理的解除安裝決策，已經成為目前邊緣計算問題的主要研究方向。
計算解除安裝是邊緣計算的乙個關鍵技術，可以為資源受限裝置執行計算密集型應用提供計算資源，加快計算速度，節省能源。更詳細的說，邊緣計算中的計算解除安裝是將移動終端的計算任務解除安裝到邊緣雲環境中，解決了裝置在資源儲存、計算效能以及能效等方面存在的不足。
計算解除安裝技術最初在移動雲計算（mobile cloud computing,mcc）中提出，移動雲計算具有強大的計算能力，裝置可以通過計算解除安裝，將計算任務傳輸到遠端雲伺服器執行，從而達到緩解計算和儲存限制、延長裝置電池壽命的目的。在mcc中，使用者裝置（user equipment，ue）可以通過核心網訪問強大的遠端集中式雲（central cloud ,cc），利用其計算和儲存資源，將計算任務解除安裝到雲上。相比於移動終端將計算解除安裝到雲伺服器所使用的移動雲計算技術可能導致的不可**時延、傳輸距離遠等問題，邊緣計算能夠更快速、高效地為移動終端提供計算服務，同時緩解核心網路的壓力。表1 移動邊緣計算和移動雲計算的對比。
表1 移動邊緣計算和移動雲計算的對比
計算解除安裝一般是指將計算量大的任務合理分配給計算資源充足的**伺服器進行處理，再把運算完成的計算結果從**伺服器取回。計算解除安裝過程（見圖 ）大致分為以下 6 個步驟。
1)節點發現：尋找可用的 mec 計算節點，用於後續對解除安裝程式進行計算。這些節點可以是位於遠端雲計算中心的高效能伺服器，也可以是位於網路邊緣側的mec伺服器。
2)程式切割：將需要進行處理的任務程式進行分割，在分割過程中盡量保持分割後的各部分程式的功能完整性，便於後續進行解除安裝。
3)解除安裝決策：解除安裝決策是計算解除安裝中最為核心的乙個環節。該環節主要解決兩大問題：決定是否將程式進行解除安裝？以及解除安裝程式的哪些部分至 mec 計算節點？
解除安裝策略可分為動態解除安裝及靜態解除安裝兩種：在執行解除安裝前決定好所需解除安裝的所有程式塊的策略為靜態解除安裝策略；在解除安裝過程中的實際影響因素來動態規劃解除安裝程式的策略為動態解除安裝策略。
4)程式傳輸：當移動終端做出解除安裝決策以後就可以把劃分好的計算程式交到雲端執行。程式傳輸有多種方式，可以通過3g/4g/5g網路進行傳輸，也可以通過wi-fi進行傳輸。程式傳輸的目的是將解除安裝的計算程式傳輸至 mec計算節點。
5)執行計算：執行主要採取的是虛擬機器方案。移動終端把計算任務解除安裝傳輸到雲端後，雲端就為該任務啟動乙個虛擬機器，然後該任務就駐留在虛擬機器中執行，而使用者端感覺不到任何變化。mec 計算節點對解除安裝到伺服器的程式進行計算。
6)計算結果回傳：計算結果的返回是計算解除安裝流程中的最後乙個環節。將 mec 計算節點進行計算處理後的結果傳回使用者的移動裝置終端。至此，計算解除安裝過程結束，移動終端與雲端斷開連線。
計算解除安裝的過程中會受到不同因素的影響，如使用者的使用習慣、無線電通道的通訊情況、回程連線的質量、移動裝置的效能和雲伺服器的可用性等，因此計算解除安裝的關鍵在於指定適合的解除安裝決策。邊緣計算社群按照需要進行計算解除安裝的任務的效能需求，對計算解除安裝策略進行了簡單介紹。目前，計算解除安裝的效能通常以時間延遲和能量消耗作為衡量指標。時間延遲和能量消耗的計算具體分為以下兩種情況。
1)在不進行計算解除安裝時，時間延遲是指在移動裝置終端處執行本地計算所花費的時間；能量消耗是指在移動裝置終端處執行本地計算所消耗的能量。
2)在進行計算解除安裝時，時間延遲是指解除安裝資料到 mec 計算節點的傳輸時間、在 mec 計算節點處的執行處理時間、接收來自 mec 計算節點處理的資料結果的傳輸時間三者之和；能量消耗是指解除安裝資料到 mec 計算節點的傳輸耗能、接收來自mec 計算節點處理的資料結果的傳輸耗能兩部分之和。
解除安裝決策即ue決定是否解除安裝及解除安裝多少。ue由**解析器、系統解析器和決策引擎組成，執行解除安裝決策需要3個步驟：首先**解析器根據應用程式型別和**/資料分割槽確定那些任務可以協助；然後系統解析器負責監控各種引數，如可用頻寬、要解除安裝的資料大小或執行本地應用程式所耗費的能量等；最後，決策引擎確定是否要解除安裝。一般來說，關於計算解除安裝的決策有以下三種方案。
1. 本地執行（local execution）：整個計算在ue本地完成；
2. 完全解除安裝( full offloading )：整個計算由mec解除安裝和處理；
3. 部分解除安裝（partial offloading）：計算的一部分在本地處理，而另一部分則解除安裝到mec伺服器處理。
做出這3種決策的影響因素主要是ue能量消耗和完成計算任務延時。
解除安裝決策需要考慮計算時延因素，因為時延會影響使用者的使用體驗，並可能會導致耦合程式因為缺少該段計算結果而不能正常執行，因此所有的解除安裝決策至少都需要滿足移動裝置端程式所能接受的時間延遲限制。此外，還需考慮能量消耗問題，如果能量消耗過大，會導致移動裝置終端的電池快速耗盡。最小化能耗即在滿足時延條件的約束下，最小化能量消耗值。對於有些應用程式，若不需要最小化時延或能量的某乙個指標，則可以根據程式的具體需要,賦予時延和能耗指標不同的加權值，使二者數值之和最小，即總花費最小，我們稱之為最大化收益的解除安裝決策。
解除安裝決策開始以後，接下來就要進行合理的計算資源分配。與計算決策類似，伺服器端計算執行地點的選擇將受到應用程式是否可以分割進行平行計算的影響。如果應用程式不滿足分割性和平行計算性，那麼只能給本次計算分配乙個物理節點。相反，如果應用程式具有可分割線並支援平行計算，那麼解除安裝程式將可以分布式地在多個虛擬機器節點進行計算。
移動邊緣計算中計算解除安裝技術將移動終端的計算任務解除安裝到邊緣網路,解決了裝置在資源儲存、計算效能以及能效等方面存在的不足。同時相比於雲計算中的計算解除安裝,mec解決了網路資源的占用、高時延和額外網路負載等問題。計算解除安裝算是邊緣計算核心技術之一，邊緣計算又是5g關鍵技術之一，關注5g的可以關注一下計算解除安裝。
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