隨著移動無線設備以及豐富的多媒體內容的迅猛增長,無線鏈路容量以及無線接入網(wǎng)和回傳網(wǎng)絡的帶寬實際上無法應付移動業(yè)務需求的爆炸式增長。而異構蜂窩網(wǎng)絡因其靈活的部署、低廉的成本等優(yōu)勢可以很好地應對網(wǎng)絡中負載過重的問題。異構蜂窩網(wǎng)絡中的內容緩存,被認為是第五代移動通信系統(tǒng)中一種很有前途的技術,它可以使內容更接近用戶,減少傳輸延遲,節(jié)省稀缺的帶寬資源。本文主要針對異構Macro-femto蜂窩網(wǎng)絡,研究基站上的內容緩存問題。首先,針對異構Macro-femto蜂窩網(wǎng)絡中家庭基站(Femto-base station,FBS)的密集部署必然導致重疊覆蓋的問題,用戶可從多個FBSs上滿足對內容的請求,但這也導致基站上的內容緩存與用戶關聯(lián)之間相互影響�；诖�,本文對內容緩存與用戶關聯(lián)之間的關系進行分析,并提出以最小化用戶平均下載時延為目標的內容緩存與用戶關聯(lián)聯(lián)合優(yōu)化算法(Joint Optimization algorithm of Content Caching and user Association,JOCCA)。通過各基站上內容訪問頻次的歷史數(shù)據(jù)預測該基站上內容的相對流行度,從而決定基站上的內容緩存,并設計了一對多匹配的即時關聯(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聯(lián)策略(JOCCA with Waiting Association,JOCCA-WA),分別在兩種關聯(lián)方式下得到用戶與基站之間的最優(yōu)匹配。仿真結果表明,JOCCA能夠達到較高的緩存命中率,并且根據(jù)用戶到達的疏密程度選擇合適的關聯(lián)方式能夠有效降低用戶下載內容的平均時延。其次,針對目前對異構蜂窩網(wǎng)絡中各基站獨立緩存可能導致緩存冗余大、內容多樣性低、能耗開銷大等問題,提出基于能耗優(yōu)化的基站協(xié)作內容緩存及傳輸算法(Energy Consumption based Optimal Cooperative Content Cache and Delivery algorithm,ECOC~3D),在預測各基站上內容相對流行度的基礎上,采取分區(qū)的緩存策略以提升緩存內容的整體利用效率,同時FBSs之間以協(xié)作傳輸?shù)姆绞綄崿F(xiàn)資源互補,為用戶選擇能耗最小的方式關聯(lián)基站并獲取內容。仿真表明,ECOC~3D可以進一步減輕回傳鏈路的負載,有效降低系統(tǒng)能耗,并且保證較高的內容緩存命中率。
【學位單位】：重慶郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.5
【部分圖文】：

FBS圖 3.1 兩層異構蜂窩網(wǎng)絡架構證用戶得到較好的服務質量，為用戶mu 設定最低的傳當基站nf 給用戶mu 提供的下載速率大于等于用戶要求時，用戶mu 才有可能會關聯(lián)該基站nf ，否則一定不會的例子來說明基站上的內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1u ，對分別為11E 、12E 和13E ，每條鏈路對應的下載速率分別內容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 關聯(lián)；若2f 上緩存了內容1c ，且鏈路，u 可以選擇f 關聯(lián)。同時，鏈路E 的下載速率r

42圖 4.1 異構蜂窩網(wǎng)絡基站協(xié)作內容緩考慮 FBSs 之間協(xié)作傳輸以及 MBS 與 F個集群內的 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，只考慮用道質量的 FBS 為用戶傳輸內容所花的時間示用戶mu 通過nf 下載內容的速率，由香2mn n mn NNR P G ，nP 表示nf 的傳輸功率
【參考文獻】

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

2 葉璇;張欣;曹亙;楊大成;;家庭基站技術挑戰(zhàn)和研究現(xiàn)狀[J];電信工程技術與標準化;2011年04期

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1 姜立茸;面向5G移動通信網(wǎng)絡中內容分發(fā)機制[D];電子科技大學;2016年

本文編號：2839109