車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中基于MDS碼的編碼緩存設計與構(gòu)造研究
發(fā)布時間:2021-06-01 20:08
編碼緩存(Coded Caching)是2014年提出的一種基于網(wǎng)絡編碼(Network Coding)的緩存配置和發(fā)送方案。其通過對用戶緩存的數(shù)據(jù)進行設計,然后根據(jù)用戶的需求來決定發(fā)送的數(shù)據(jù),將發(fā)送數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡編碼的在廣播信道進行傳輸。編碼緩存能夠在本地緩存增益的基礎上進一步獲得全局增益,從而能夠極大地減少在網(wǎng)絡請求高峰時期的數(shù)據(jù)傳輸量?紤]到未來車聯(lián)網(wǎng)中,需要極大的數(shù)據(jù)傳輸量,與此同時,車聯(lián)網(wǎng)信道會隨著車輛移動發(fā)生時選衰落現(xiàn)象。故此,這給系統(tǒng)的傳輸性能提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。本文將深入研究在車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中編碼緩存方案的設計以及恢復在傳輸過程中的丟失數(shù)據(jù)。首先,本文對編碼緩存的相關理論進行了相應的分析。分別給出了中心化編碼緩存和非中心化編碼緩存的在緩存配置和發(fā)送方法,給出了其對應的可達速率且進行了理論的證明。通過仿真驗證了編碼緩存相對于傳統(tǒng)緩存的性能增益。然后,本文針對異構(gòu)車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提出了一種基于極大距離可分碼(Maximum Distance Separable Code,MDS)碼和非中心化編碼緩存的數(shù)據(jù)部署和發(fā)送方案。分別就宏基站和路邊單元的數(shù)據(jù)部署和發(fā)送方案進行分析,給出了相應的非中...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
中心化編碼緩存VS非中心化編碼緩存VS非編碼緩存
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文聯(lián)合在一起可以寫為()=·(1/)·min1(1/),1,(2-28)至此,定理2.2得證。2.3仿真分析圖2-4對比了中心化編碼緩存與非中心化編碼緩存相應于非編碼緩存所帶來的性能優(yōu)勢,仿真條件為:=100個文件,=50個用戶?梢钥吹疆斢脩艟彺嫒萘枯^少時,編碼緩存相對于非編碼緩存的性能提升并不明顯,當用戶緩存增大到一定程度后編碼緩存帶來的增益時非常明顯的,這是由于全局緩存增益帶來的效應,可見,編碼緩存能夠帶來顯著降低傳輸過程的負載。另外,從圖中可以看到中心化的編碼緩存相對于非中心化編碼性能更好。圖2-4中心化編碼緩存VS非中心化編碼緩存VS非編碼緩存圖2-5不同用戶數(shù)量下中心化編碼緩存與非中心化編碼緩存對比-15-
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文完成備選發(fā)送集合BΔ后,如果|Γ|>0,則繼續(xù)第二部分的發(fā)送。我們從剩下的RSU集合中,找到滿足條件B1∩B2∩···∩B≠B1∩B2∩···∩B∩B+1=的集合{1,2,...,},且滿足{1,2,...,}Γ。分別取兩個元素和,滿足∈B1∩B2∩···∩B∈B\B1∪B2∪···∪B發(fā)送⊕(3-76)驗證{1,2,...,}對應的RSU小區(qū)是否滿足B=,∈{1,2,...,}。重復上述步驟,直到所有RSU小區(qū)滿足B=。3.4仿真分析圖3-2對比了在最佳傳輸準則的條件下,不同用戶數(shù)量的RSU小區(qū)內(nèi)所需要傳輸量的對比。仿真參數(shù)設置為:采用了(10,7)-MDS碼,MBS存儲所有的文件,RSU的存儲參數(shù)為=4,RSU服務的車輛數(shù)在∈[50,100]之間隨機地分布。編碼后每個文件大小為100MB,文件數(shù)量為=100。從仿真中可以看到,在滿足最優(yōu)傳輸準則的情況下,編碼緩存相較于傳輸?shù)木彺娣椒ㄓ芯薮蟮男阅軆?yōu)勢。同時當用戶緩存增大到一定程度后,不同數(shù)量用戶的RSU小區(qū)所需要的傳輸相差不大,這是由于全局緩存增益帶來的結(jié)果。圖3-2不同用戶數(shù)量條件下RSU傳輸量隨著用戶緩存變化對比-34-
【參考文獻】:
博士論文
[1]面向視頻傳輸?shù)木幋a緩存技術(shù)研究[D]. 閆起發(fā).西南交通大學 2017
碩士論文
[1]基于二部圖的多環(huán)境編碼緩存方案設計[D]. 張巧玲.廣西師范大學 2019
[2]無線網(wǎng)絡中的去中心化編碼緩存研究[D]. 趙夢.西安電子科技大學 2019
[3]非對稱編碼緩存技術(shù)研究[D]. 張德耀.東南大學 2019
[4]放置分發(fā)陣列的若干構(gòu)造[D]. 王萍萍.河北師范大學 2019
本文編號:3210067
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
中心化編碼緩存VS非中心化編碼緩存VS非編碼緩存
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文聯(lián)合在一起可以寫為()=·(1/)·min1(1/),1,(2-28)至此,定理2.2得證。2.3仿真分析圖2-4對比了中心化編碼緩存與非中心化編碼緩存相應于非編碼緩存所帶來的性能優(yōu)勢,仿真條件為:=100個文件,=50個用戶?梢钥吹疆斢脩艟彺嫒萘枯^少時,編碼緩存相對于非編碼緩存的性能提升并不明顯,當用戶緩存增大到一定程度后編碼緩存帶來的增益時非常明顯的,這是由于全局緩存增益帶來的效應,可見,編碼緩存能夠帶來顯著降低傳輸過程的負載。另外,從圖中可以看到中心化的編碼緩存相對于非中心化編碼性能更好。圖2-4中心化編碼緩存VS非中心化編碼緩存VS非編碼緩存圖2-5不同用戶數(shù)量下中心化編碼緩存與非中心化編碼緩存對比-15-
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文完成備選發(fā)送集合BΔ后,如果|Γ|>0,則繼續(xù)第二部分的發(fā)送。我們從剩下的RSU集合中,找到滿足條件B1∩B2∩···∩B≠B1∩B2∩···∩B∩B+1=的集合{1,2,...,},且滿足{1,2,...,}Γ。分別取兩個元素和,滿足∈B1∩B2∩···∩B∈B\B1∪B2∪···∪B發(fā)送⊕(3-76)驗證{1,2,...,}對應的RSU小區(qū)是否滿足B=,∈{1,2,...,}。重復上述步驟,直到所有RSU小區(qū)滿足B=。3.4仿真分析圖3-2對比了在最佳傳輸準則的條件下,不同用戶數(shù)量的RSU小區(qū)內(nèi)所需要傳輸量的對比。仿真參數(shù)設置為:采用了(10,7)-MDS碼,MBS存儲所有的文件,RSU的存儲參數(shù)為=4,RSU服務的車輛數(shù)在∈[50,100]之間隨機地分布。編碼后每個文件大小為100MB,文件數(shù)量為=100。從仿真中可以看到,在滿足最優(yōu)傳輸準則的情況下,編碼緩存相較于傳輸?shù)木彺娣椒ㄓ芯薮蟮男阅軆?yōu)勢。同時當用戶緩存增大到一定程度后,不同數(shù)量用戶的RSU小區(qū)所需要的傳輸相差不大,這是由于全局緩存增益帶來的結(jié)果。圖3-2不同用戶數(shù)量條件下RSU傳輸量隨著用戶緩存變化對比-34-
【參考文獻】:
博士論文
[1]面向視頻傳輸?shù)木幋a緩存技術(shù)研究[D]. 閆起發(fā).西南交通大學 2017
碩士論文
[1]基于二部圖的多環(huán)境編碼緩存方案設計[D]. 張巧玲.廣西師范大學 2019
[2]無線網(wǎng)絡中的去中心化編碼緩存研究[D]. 趙夢.西安電子科技大學 2019
[3]非對稱編碼緩存技術(shù)研究[D]. 張德耀.東南大學 2019
[4]放置分發(fā)陣列的若干構(gòu)造[D]. 王萍萍.河北師范大學 2019
本文編號:3210067
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