车联网中基于内容关联度的雾节点协同缓存研究
发布时间：2021-01-20 23:27
近年来,随着移动互联网、物联网的发展,网络数据量呈现指数级增长趋势,5G技术的商用为上述场景提供了很好的通信接入基础,然而5G端到云架构无法解决移动设备与云端的长延迟和回程带宽限制问题。车联网应用正从早期安全报警为主向安全报警与娱乐业务并存的方向发展,这对车联网的时延和回程链路提出了更高的要求。因此,减小请求时延、提高回程链路利用率成为车联网研究中的关键问题之一。主动边缘缓存是一种在网络边缘利用用户上下文信息进行预测从而为用户请求提供服务的技术,本文研究了车联网中的主动边缘缓存应用。通过车辆请求概率预测,本文对车联网中的路旁系统（Road Side Unit,RSU）和车辆主动边缘缓存进行研究,旨在降低请求时延、提高回程链路利用率。具体工作概述如下:（1）将基于物品的协同过滤算法运用于车联网的内容请求概率预测,提出一种基于内容关联度的请求预测方法。通过对车辆历史请求序列中的时间、位置、偏好进行分析,得到内容间潜在关联度,并结合内容流行度对车辆未来请求概率进行预测。该方法以提高请求预测的准确性为目标,为后续缓存策略的设计打下基础。（2）在基于内容关联度的预测方法基础上,本文对车辆V2I链...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究场景部署示意图
第二章技术基础概述图2-1蜂窝网络V2I链路示意图（1）蜂窝网络。蜂窝网络提供的单播、多播和广播，可以用于V2I通信。一方面，单播可以实现车辆与基站之间的点对点通信，应用于上行链路和下行链路的消息分发。而多播、广播这种点对多点的传输可以用于下行链路的信息内容分发。图2-1描述了蜂窝网络的V2I链路在交通报警场景中的应用，车辆相撞的安全报警信息通过上行链路传递到基站中，基站上报给交通信息服务器，并将该消息通过下行链路多播给其余车辆。（2）DSRC。专用短程协议DSRC是应用于智能交通领域的通信协议[9]，通常由OBU和RSU组成。DSRC以IEEE802.11p为基础，采用专属无线频率5.9GHz内的75MHz频谱。其既支持OBU与RSU之间的V2I通信，也支持OBU之间的V2V通信。（3）LTE-D2D。设备到设备(Device-to-Device,D2D)通信是利用通信设备临近性的通信手段，可以直接实现临近用户设备的相互通信[10]。由于D2D与传统LTE网络共享无线电资源，因此在异构网络中存在信号干扰。但是，D2D技术可以复用一部分蜂窝网络的设备，减少了部署成本。在车联网环境中，LTE-D2D技术是实现V2V通信的重要技术手段之一。7
第二章技术基础概述文件一定数量的单位数据包，向车辆提供缓存服务。当车辆从各个节点上获取到足够数量的该文件数据包时，由于各个数据包均不相同，车辆可以重建原始文件的副本从而获取该内容。2002年，文献[16]提出了一种数字喷泉码思想实现的LT码，该编码在内容分发与广播中被广泛使用。图2-2LT码编码示意图图2-2描述了LT码的编码过程，假设某个内容可以被分为大小相等的M个内容块，使用度数描述编码包中包含的原始数据包数量，度数的值由度分布函数p(d)确定。随机得到一个度数并选取任意度数个原始数据包进行异或运算即可得到编码数据包。编码数据包的随机性保证了每次生成的数据包都是不一样的。图2-3LT码解码示意图图2-3描述了LT码的解码过程，假设现有三个编码包，分别是由{1,2,3}、{1,2,5}和{1,5,8}的原始数据包异或得到，那么根据如图所示的异或运算进行解码可以还原出第8个原始数据包。同理，该原始数据包还可以应用于其他原始数据包的还原，从而获取所有的数据段。2.1.3主动边缘缓存缓存决策是边缘缓存问题中最重要的研究方向，根据缓存调度是否基于用户行为预测可以分为主动缓存和反应式缓存。9
【参考文献】：
期刊论文
[1]LDA模型和列表排序混合的协同过滤推荐算法[J]. 王涵,夏鸿斌. 计算机科学. 2019(09)
[2]一种改进的top-N协同过滤推荐算法[J]. 肖文强,姚世军,吴善明. 计算机应用研究. 2018(01)
[3]协同过滤算法优化在推荐系统中的应用[J]. 韩高,朱正键,刘思泳. 广东通信技术. 2015(02)
本文编号：2989985
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究场景部署示意图
第二章技术基础概述图2-1蜂窝网络V2I链路示意图（1）蜂窝网络。蜂窝网络提供的单播、多播和广播，可以用于V2I通信。一方面，单播可以实现车辆与基站之间的点对点通信，应用于上行链路和下行链路的消息分发。而多播、广播这种点对多点的传输可以用于下行链路的信息内容分发。图2-1描述了蜂窝网络的V2I链路在交通报警场景中的应用，车辆相撞的安全报警信息通过上行链路传递到基站中，基站上报给交通信息服务器，并将该消息通过下行链路多播给其余车辆。（2）DSRC。专用短程协议DSRC是应用于智能交通领域的通信协议[9]，通常由OBU和RSU组成。DSRC以IEEE802.11p为基础，采用专属无线频率5.9GHz内的75MHz频谱。其既支持OBU与RSU之间的V2I通信，也支持OBU之间的V2V通信。（3）LTE-D2D。设备到设备(Device-to-Device,D2D)通信是利用通信设备临近性的通信手段，可以直接实现临近用户设备的相互通信[10]。由于D2D与传统LTE网络共享无线电资源，因此在异构网络中存在信号干扰。但是，D2D技术可以复用一部分蜂窝网络的设备，减少了部署成本。在车联网环境中，LTE-D2D技术是实现V2V通信的重要技术手段之一。7
第二章技术基础概述文件一定数量的单位数据包，向车辆提供缓存服务。当车辆从各个节点上获取到足够数量的该文件数据包时，由于各个数据包均不相同，车辆可以重建原始文件的副本从而获取该内容。2002年，文献[16]提出了一种数字喷泉码思想实现的LT码，该编码在内容分发与广播中被广泛使用。图2-2LT码编码示意图图2-2描述了LT码的编码过程，假设某个内容可以被分为大小相等的M个内容块，使用度数描述编码包中包含的原始数据包数量，度数的值由度分布函数p(d)确定。随机得到一个度数并选取任意度数个原始数据包进行异或运算即可得到编码数据包。编码数据包的随机性保证了每次生成的数据包都是不一样的。图2-3LT码解码示意图图2-3描述了LT码的解码过程，假设现有三个编码包，分别是由{1,2,3}、{1,2,5}和{1,5,8}的原始数据包异或得到，那么根据如图所示的异或运算进行解码可以还原出第8个原始数据包。同理，该原始数据包还可以应用于其他原始数据包的还原，从而获取所有的数据段。2.1.3主动边缘缓存缓存决策是边缘缓存问题中最重要的研究方向，根据缓存调度是否基于用户行为预测可以分为主动缓存和反应式缓存。9
【参考文献】：
期刊论文
[1]LDA模型和列表排序混合的协同过滤推荐算法[J]. 王涵,夏鸿斌. 计算机科学. 2019(09)
[2]一种改进的top-N协同过滤推荐算法[J]. 肖文强,姚世军,吴善明. 计算机应用研究. 2018(01)
[3]协同过滤算法优化在推荐系统中的应用[J]. 韩高,朱正键,刘思泳. 广东通信技术. 2015(02)
本文编号：2989985
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