卫星存储网络内容放置方法研究

发布时间：2021-11-19 21:06

　　在日新月异的信息时代中,随着智能手机和平板电脑等移动通信设备的普及,数以亿计的终端用户对于随时随地、“触手可及”的网络接入需求变得愈加强烈。然而,目前支撑用户接入的网络基础设施主要由地面设备组成,这些设备在火灾、台风、地震等自然灾害中极易遭到破坏。庆幸的是,随着卫星通信技术的不断发展,卫星网络大覆盖、高速率、高可靠等的网络特点逐渐凸显。因此,为了满足多用户、多业务的服务需求,构建卫星地面网络（卫星网络与地面网络的融合）成为未来网络发展的主流趋势。当前,谷歌、Facebook等众多互联网公司已经或计划发射自己的卫星用于互联网接入。由于卫星可以提供更广泛的覆盖范围,因此卫星地面网络在内容（主要考虑应用属性,即内容的流行性）交付服务方面有着巨大的潜力。不同于传统的地面网络,高动态的卫星网络拓扑、断续连通的卫星链路、以及有限的卫星收发信机等因素制约着卫星网络的吞吐能力和时延性能。实际上,在Internet,内容分发网络（CDN）和信息中心网络（ICN）等地面网络中,高效的利用网络缓存资源可有效的提高网络吞吐量,降低端到端网络延迟。其中,网络缓存是指每个网络元素（例如卫星节点、关口站、路由器）都... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：116 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 卫星互联网的发展现状
        1.1.2 多层卫星网络的系统构成
    1.2 卫星存储网络研究现状及面临的挑战
        1.2.1 卫星存储网络的研究现状
        1.2.2 卫星存储网络节点缓存估计研究现状
        1.2.3 卫星存储网络节点承载平衡方法研究现状
        1.2.4 卫星存储网络内容放置方法研究现状
        1.2.5 卫星存储网络面临的挑战
    1.3 本文的主要贡献与内容安排
第二章 基于鞅理论的缓存占用估计方法
    2.1 引言
    2.2 系统模型及基本理论
        2.2.1 网络模型
        2.2.2 星地信道模型
        2.2.3 网络演算基本理论
        2.2.4 鞅理论
        2.2.5 几种鞅过程
        2.2.6 业务到达模型与到达鞅过程
    2.3 低轨卫星缓存占用估计
        2.3.1 基于FIFO调度算法的缓存占用估计
        2.3.2 基于SP调度算法的缓存占用估计
    2.4 高轨卫星缓存占用估计
    2.5 仿真结果与分析
    2.6 本章小结
第三章 基于博弈论的内容放置方法
    3.1 引言
    3.2 系统模型
    3.3 基于Stackelberg game的内容放置(非统一定价)
        3.3.1 博弈的形成
        3.3.2 博弈的均衡
        3.3.3 博弈的求解
    3.4 基于STACKEL game的内容放置(统一定价)
    3.5 内容的上传
    3.6 仿真结果与分析
    3.7 本章小结
第四章 基于效用函数的内容放置方法
    4.1 引言
    4.2 系统模型
        4.2.1 信道模型
        4.2.2 成功下载概率(SDP)
    4.3 基于用户密度的传输设计
    4.4 内容放置策略
        4.4.1 最大化缓存服务概率的内容放置
        4.4.2 基于效用函数的内容放置
    4.5 数值分析
        4.5.1 基于p_(i,f)~(PT)的性能评价
        4.5.2 基于p_(i,f)~(PT)的性能评价
        4.5.3 基于MPC优化比例σ_p~*的性能评价
        4.5.4 CT模式下ζ_(v,f,t)的性能评价
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文内容总结
    5.2 后续研究工作展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3505868