《无线主动缓存产生的相关背景分析1700字》

无线主动缓存产生的相关背景分析综述目录TOC\o"1-2"\h\u13706无线主动缓存产生的相关背景分析综述 1262391.1.1.无线接入缓存技术发展 1165481.1.2.无线主动缓存策略 2275411.1.3.MPC缓存策略 2320831.1.4.LCD缓存策略 2在互联网交换点或互联网服务提供商节点提前部署部分内容可大大虽然改善了利用互联网"主干"容量，从而减少延迟，提高可靠性；然而4G、5G网络的发展，使得蜂窝/无线网络流量的增长日益加剧，诸如视频内容等一部分高速率的内容，都是通过蜂窝/无线网络传递给用户的，考虑到用户对视频、图片等内容的请求和获取更加频繁，研究者就仿照在互联网节点和服务提供商节点处提前部署内容的思想，在无线节点处，布置了容量充裕的存储设备，在无线网络的非高峰阶段，将用户请求高的文件存放在存储设备上面，当用户在终端发生请求内容时候，如果请求的内容预先存储在无线节点的设备上面，该内容就可以直接传输到用户请求的设备上，这样本身的网络请求就变成了“本地请求”，使得流量负载大大减小。无线接入缓存技术发展超密集无线网络相比于传统无线蜂窝网络具有更多优势，但仍有很多问题需要进一步的深入探究和探索解决。其中，国内外许多学者提出利用无线网络，来缓解由于附近居住区数目的增多而对回程链路带来的压力，利用基站侧或用户侧的缓存空间来优化网络性能[8][9]。通过在小基站侧添加缓存空间，同时在内容服务提供商处提前获取文件，提前将预缓存在缓存空间中，当用户向对应服务基站发起请求时，基站可直接将其自身缓存中的文件发送给用户，从而缩短了文件与用户间的距离，这就是本文所说的无线接入侧缓存技术。超密集无线蜂窝网络中基站往往部署的更为密集的特点，同时若在超密集无线网络中运用无线接入侧技术可以使得用户请求的文件，距离用户终端更近，从而大大降低文件与用户之间的传输距离。无线主动缓存策略在上一节中介绍了无线主动缓存的背景与定义，本小节本文来研究一下集中常见的主动缓存策略。这一小节本文主要介绍常见的缓存策略。为了更清楚地比较不同的缓存策略，本文假设无线缓存网络有三个基站，即基站a、基站b和基站c。每个基站可以存储的最大文件数为2。表中的数字表示基站是否存储了文件，其中1表示基站是否存储了文件；0，文件未存储；小数表示基站以一定的概率存储该文件。此外，文件总数设置为6。MPC缓存策略如表2-1所示，MPC缓存策略意味着每个基站存储最受欢迎的文件。首先根据Zipf（齐夫）定律的公式得到每个文件的受欢迎度，然后根据受欢迎度的大小对文件进行降序排列。最后，根据基站的缓存容量，根据文件的受欢迎程度降序将文件缓存到基站。当只有一个基站或多个基站，但每个基站的覆盖区域不重叠时，MPC策略是最优的缓存策略。LCD缓存策略如表2-2所示，LCD缓存策略是指无线缓存网络中每个基站存储不同的文件。根据Zipf定律的公式，求出每个文件的受欢迎度，然后按受欢迎度降序排列。最后，根据基站的缓存容量，根据文件的受欢迎程度，将不同的文件按降序存储到基站。LCD缓存策略可以最大化缓存分集增益。对于不同的随机缓存网络，等概率缓存策略不是最优解。本文需要根据不同的随机缓存网络来确定每个文件的缓存概率。如表2-3所示,概率缓存策略是指无线缓存网络中的每个基站按照一定的概率存储一个文件。假设每个基站存储文件都是相互独立的。表2-3概率缓存策略MPC缓存策略和LCD缓存策略可视为确定性缓存策略的特例。前者是每个基站存储最受欢迎的文件，后者是每个基站存储不同的文件。然而，对于不同的无线缓存网络，直接采用MPC缓存策略或LCD缓存策略往往不是最佳的解决方案。本文需要根据不同的缓存网络来确定不同的缓存策略。如表2-4所示，确定性缓存策略是根据不同的系统性能优化标准来确定基站需要存储哪些文件。与概率缓存策略不同，可以使用0到1之间的数字来表示文件的存储概率。在确定性缓存策略中，仅使用1或0来指示文件是否存储在基站中。为了更具体地描述确定性缓存策略，一些学者提出了确定性缓存策略的变化规律。随着基站a和基站b覆盖重叠度的变化，缓存策略也随之变化。一开始，两个基站的覆盖区域重叠很小，最优的缓存方案是MPC缓存策略。随着覆盖重叠的不断变化，基站B的缓存策略也在不断变化。当两个基站几乎完全重叠时，最优的缓存方案成为LCD缓存策略