D2D网络下用户设备级缓存技术研究

• 作 者: 郑学谦
• 出 处: 华中科技大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 用户设备 D2D通信 击中率 时延 缓存放置

内容传输造成的移动流量正爆炸式增长且用户对内容获取时延的容忍度日益降低,因而未来5G通信需要建立高容量、低时延网络以满足用户需求。而其中一种重要途径是使得用户设备提前缓存部分文件,并在高峰期用户设备间通过设备直连(D2D)通信实现近距离高速传输。然而,用户设备的存储能力相对有限,用户无线信道的差异性以及每个用户获取内容范围的差异性,使得存储所提高的性能增益具有非线性特征。因此,在D2D网络下提出匹配此非线性特征的用户级缓存放置方案具有十分重要的研究意义。首先,我们讨论在用户请求概率已知情况下在各用户设备处放置单个文件,实现用户能尽可能从周围设备获取内容从而提高系统容量,通过利用D2D通信与多播通信建立用户与用户之间的直接或间接的内容共享关系,得到用户能从自身或其他设备中获得内容的概率模型,并提出一种启发式算法最大化该概率。另外,注意到,其他研究者们同时也提出了一种编码缓存的方案也可以实现用户从其他用户设备处获取内容,不过,其传输方案是基于低速率的多播通信。为提高在此框架下的时延性能,我们首先讨论在此框架下利用D2D通信与基站多播通信结合降低用户接收内容的时延,然后在此基础上建立放置内容与用户的接收时延以及D2D发射时延间的关系,并提出改变各放置内容的大小以间接降低用户在D2D通信过程中的发射时延的策略。通过与其他方案的仿真对比,我们发现,我们所提的这两种缓存放置方案均能在所提指标上优于其他方案。