發(fā)布時間：2020-10-13 11:28

　　 隨著移動無線設(shè)備以及豐富的多媒體內(nèi)容的迅猛增長,無線鏈路容量以及無線接入網(wǎng)和回傳網(wǎng)絡(luò)的帶寬實際上無法應(yīng)付移動業(yè)務(wù)需求的爆炸式增長。而異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)因其靈活的部署、低廉的成本等優(yōu)勢可以很好地應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)中負(fù)載過重的問題。異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的內(nèi)容緩存,被認(rèn)為是第五代移動通信系統(tǒng)中一種很有前途的技術(shù),它可以使內(nèi)容更接近用戶,減少傳輸延遲,節(jié)省稀缺的帶寬資源。本文主要針對異構(gòu)Macro-femto蜂窩網(wǎng)絡(luò),研究基站上的內(nèi)容緩存問題。首先,針對異構(gòu)Macro-femto蜂窩網(wǎng)絡(luò)中家庭基站(Femto-base station,FBS)的密集部署必然導(dǎo)致重疊覆蓋的問題,用戶可從多個FBSs上滿足對內(nèi)容的請求,但這也導(dǎo)致基站上的內(nèi)容緩存與用戶關(guān)聯(lián)之間相互影響�；诖�,本文對內(nèi)容緩存與用戶關(guān)聯(lián)之間的關(guān)系進(jìn)行分析,并提出以最小化用戶平均下載時延為目標(biāo)的內(nèi)容緩存與用戶關(guān)聯(lián)聯(lián)合優(yōu)化算法(Joint Optimization algorithm of Content Caching and user Association,JOCCA)。通過各基站上內(nèi)容訪問頻次的歷史數(shù)據(jù)預(yù)測該基站上內(nèi)容的相對流行度,從而決定基站上的內(nèi)容緩存,并設(shè)計了一對多匹配的即時關(guān)聯(lián)策略(JOCCA with Instant Association,JOCCA-IA)和基于Kuhn-Munkres算法的多對多匹配的延時關(guān)聯(lián)策略(JOCCA with Waiting Association,JOCCA-WA),分別在兩種關(guān)聯(lián)方式下得到用戶與基站之間的最優(yōu)匹配。仿真結(jié)果表明,JOCCA能夠達(dá)到較高的緩存命中率,并且根據(jù)用戶到達(dá)的疏密程度選擇合適的關(guān)聯(lián)方式能夠有效降低用戶下載內(nèi)容的平均時延。其次,針對目前對異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中各基站獨立緩存可能導(dǎo)致緩存冗余大、內(nèi)容多樣性低、能耗開銷大等問題,提出基于能耗優(yōu)化的基站協(xié)作內(nèi)容緩存及傳輸算法(Energy Consumption based Optimal Cooperative Content Cache and Delivery algorithm,ECOC~3D),在預(yù)測各基站上內(nèi)容相對流行度的基礎(chǔ)上,采取分區(qū)的緩存策略以提升緩存內(nèi)容的整體利用效率,同時FBSs之間以協(xié)作傳輸?shù)姆绞綄崿F(xiàn)資源互補(bǔ),為用戶選擇能耗最小的方式關(guān)聯(lián)基站并獲取內(nèi)容。仿真表明,ECOC~3D可以進(jìn)一步減輕回傳鏈路的負(fù)載,有效降低系統(tǒng)能耗,并且保證較高的內(nèi)容緩存命中率。
【學(xué)位單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.5
【部分圖文】：

FBS圖 3.1 兩層異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)證用戶得到較好的服務(wù)質(zhì)量，為用戶mu 設(shè)定最低的傳當(dāng)基站nf 給用戶mu 提供的下載速率大于等于用戶要求時，用戶mu 才有可能會關(guān)聯(lián)該基站nf ，否則一定不會的例子來說明基站上的內(nèi)容緩存與用戶的最低下載速戶1u 在1f ,2f ,3f 的重疊覆蓋范圍下，且均可服務(wù)1u ，對分別為11E 、12E 和13E ，每條鏈路對應(yīng)的下載速率分別內(nèi)容1c 有請求，1u 的要求的最低下載速率為1minr 。若鏈則1u 不會選擇1f 關(guān)聯(lián)；若2f 上緩存了內(nèi)容1c ，且鏈路，u 可以選擇f 關(guān)聯(lián)。同時，鏈路E 的下載速率r

42圖 4.1 異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)基站協(xié)作內(nèi)容緩考慮 FBSs 之間協(xié)作傳輸以及 MBS 與 F個集群內(nèi)的 FBSs 之間距離較近，因此協(xié)接到 MBS 的鏈路為回程鏈路，各 FBSs 的s 引入內(nèi)容緩存是為了降低 MBS 到用戶之云數(shù)據(jù)中心傳輸?shù)?MBS 的能耗，換句話。本章在 FBSs 重疊覆蓋場景下，只考慮用道質(zhì)量的 FBS 為用戶傳輸內(nèi)容所花的時間示用戶mu 通過nf 下載內(nèi)容的速率，由香2mn n mn NNR P G ，nP 表示nf 的傳輸功率
【參考文獻(xiàn)】

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1 楊峰義;張建敏;謝偉良;王敏;王海寧;;5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分析[J];電信科學(xué);2015年05期

2 葉璇;張欣;曹亙;楊大成;;家庭基站技術(shù)挑戰(zhàn)和研究現(xiàn)狀[J];電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化;2011年04期

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本文編號：2839109