雾无线接入网非同步编码缓存方法研究

发布时间：2020-06-03 09:40

【摘要】：随着智能移动设备和移动应用服务的迅速发展普及,近年来无线网络正遭遇到前所未有的数据业务压力,雾无线接入网作为一种新型网络架构被提出来以更好地满足未来移动通信系统的性能需求,同时编码缓存作为一种新兴技术利用边缘缓存和编码技术可以有效地降低网络拥堵。然而,用户对内容的请求实际上是非同步的,此种情形下的编码缓存尚未被深入研究,这会影响编码缓存技术在雾无线接入网中的实际应用。因此,本文就雾无线接入网中非同步编码缓存方法展开了研究。首先,研究了雾无线接入网中内容流行度分布一致时的非同步编码缓存方法。为了最小化前传负载,提出了编码集合退化规则和编码集合分割方法,以建立非同步编码缓存和同步编码缓存传输的编码多播内容之间的联系。进一步,提出了一个分布式非同步编码缓存方案,能针对不同的时延要求提供非同步与同步两种编码传输方法。仿真结果表明,在非同步请求场景下,所提方案能创造相当多的编码多播机会。然后,对上述内容流行度分布一致时的非同步编码缓存方案进行了性能分析。首先,针对一个特殊情形,得到了上述方案前传负载的数学表达式。然后,对于一般情形,提出了所提方案前传负载的上界与下界。最后,分析了系统参数对性能的影响,并得出在给定最大请求时延的前提下,所提方案的前传负载与Maddah-Ali-Niesen的分布式同步编码缓存方案前传负载之间的差距最多为一个常数因子。仿真结果表明,对于较大缓存容量,用户数越大,在保证创造相同的编码多播机会的前提下,最大请求时延可以更加灵活地调整。最后,研究了雾无线接入网中内容流行度分布不一致时的非同步编码缓存方法。首先,针对不一致的内容流行度分布提出了一个内容布置方法。其次,将传输内容编码问题转化为一个图着色问题,但该问题难以获得最优解,于是进一步提出了一个贪婪约束着色算法。最后,提出了一个基于图着色的内容传输方法。仿真结果表明,在非同步请求场景下,当对时延要求不高时,所提方案能够获得相当多的前传负载增益。
【图文】：

示意图,缓存技术,内容,示意图

2014 年提出[12, 13]。编码缓存技术如图1.1所示，，包含两个阶段，第一是内容布置阶段，在非高峰时段根据内容流行度分布用户提前将部分内容下载存储到本地缓存中；第二是内容传输阶段，当用户请求内容时，系统根据用户请求内容和其缓存内容进行异或编码，并利用广播信道多播传送给用户。用户根据接收到的编码多播内容和其已存储的缓存内容，通过解码就能得到其请求内容。编码缓存的核心思想是，通过将流行内容2

文献分类,缓存,场景

编码缓存文献分类
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN92

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