超密集蜂窩網(wǎng)絡(luò)中高效的緩存策略研究
發(fā)布時間:2021-06-08 18:55
移動數(shù)據(jù)流量如同海嘯一般沖擊著目前的通信鏈路系統(tǒng),為了更好地去容納與管理這些移動數(shù)據(jù),本文針對在5G中提出的超密集網(wǎng)絡(luò),結(jié)合用戶請求內(nèi)容與用戶移動動信息提出了一種分布式的緩存策略。在回程鏈路有限的情況,用戶可以更多地通過緩存節(jié)點來獲取請求的數(shù)據(jù)文件,緩解了回程鏈路壓力的同時也提升了系統(tǒng)的能效。本文主要內(nèi)容如下:首先,提出了一種異構(gòu)超密集網(wǎng)絡(luò)的緩存模型,并歸納系統(tǒng)的能效函數(shù),通過對小基站分配緩存節(jié)點并給出決策用戶內(nèi)容的緩存算法來緩解通信系統(tǒng)回程鏈路的壓力,從而提升通信系統(tǒng)整體的效益。綜合用戶對數(shù)據(jù)文件的請求熱度和緩存文件的大小,計算任意文件的緩存價值。通過GD-CF算法,給出了小基站緩存空間內(nèi)容決策的解決方案,通過高效的緩存策略來降低宏基站的服務(wù)率,進而優(yōu)化了系統(tǒng)的能效。其次,針對超密集無線網(wǎng)絡(luò)用戶的移動行為,提出一種改進的分布式緩存策略。通過分析用戶在不同地點的移動概率,來預(yù)測用戶在未來的時間段內(nèi)可能進入的小基站的覆蓋區(qū)域,然后把用戶所請求的數(shù)據(jù)分成不同的片段分別存儲在不同的小基站緩存節(jié)點中。通過建立馬爾科夫鏈模型把分布式緩存問題,轉(zhuǎn)變?yōu)榍蠼庾钚』脩粽埱笮畔⒌竭_宏基站的概率,再通過馬...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 研究意義
1.4 本文組織結(jié)構(gòu)
第2章 理論基礎(chǔ)及相關(guān)技術(shù)概述
2.1 超密集蜂窩網(wǎng)絡(luò)
2.1.1 超密集蜂窩網(wǎng)絡(luò)的特征和優(yōu)勢
2.1.2 超密集蜂窩網(wǎng)絡(luò)所面臨的挑戰(zhàn)
2.2 基站緩存常見策略
2.2.1 貪婪緩存算法
2.2.2 完全協(xié)作緩存策略
2.3 馬爾科夫過程
2.3.1 馬爾科夫鏈概述
2.3.2 馬爾科夫鏈模型的應(yīng)用
2.4 本章小結(jié)
第3章 超密集網(wǎng)絡(luò)中用戶請求內(nèi)容緩存策略研究
3.1 超密集蜂窩網(wǎng)絡(luò)邊緣緩存系統(tǒng)模型
3.2 信道模型與系統(tǒng)能效計算
3.2.1 信道模型
3.2.2 系統(tǒng)能效計算
3.3 用戶緩存內(nèi)容的決策
3.3.1 數(shù)據(jù)文件的價值函數(shù)
3.3.2 用GD-CF算法求最優(yōu)解
3.4 本章小結(jié)
第4章 超密集網(wǎng)絡(luò)中基于用戶移動性的緩存策略研究
4.1 移動無線網(wǎng)絡(luò)邊緣緩存模型和問題描述
4.1.1 系統(tǒng)模型概述
4.1.2 問題描述
4.2 移動性分析與問題構(gòu)想
4.3 緩存策略問題求解
4.3.1 分布式緩存策略
4.3.2 建立馬爾科夫鏈狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣
4.3.3 目標(biāo)函數(shù)的上邊界
4.4 本章小結(jié)
第5章 實驗仿真及仿真結(jié)果分析
5.1 超密集網(wǎng)絡(luò)中用戶內(nèi)容緩存決策算法仿真實驗
5.1.1 仿真參數(shù)及對比實驗說明
5.1.2 實驗仿真結(jié)果與分析
5.2 超密集網(wǎng)絡(luò)中結(jié)合用戶移動性分析緩存算法仿真實驗
5.2.1 仿真對比實驗說明
5.2.2 實驗仿真結(jié)果與分析
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于馬爾科夫模型的用戶興趣轉(zhuǎn)移建模[J]. 鄭磊,王莉,段躍興. 計算機工程與設(shè)計. 2018(01)
[2]馬爾科夫鏈在金融投資中的應(yīng)用[J]. 嚴龍,林叢,朱佳慧. 寧波工程學(xué)院學(xué)報. 2017(04)
[3]語音關(guān)鍵詞識別系統(tǒng)聲學(xué)模型構(gòu)建綜述[J]. 趙曉群,張揚. 燕山大學(xué)學(xué)報. 2017(06)
[4]面向軟件定義無線接入網(wǎng)的高效協(xié)作內(nèi)容緩存算法[J]. 張濤,李強,張繼良,張蔡霞. 電子學(xué)報. 2017(11)
[5]基于時變加權(quán)馬爾科夫鏈的網(wǎng)絡(luò)異常檢測模型[J]. 王笑,戚湧,李千目. 計算機科學(xué). 2017(09)
[6]馬爾科夫模型在星級飯店人力資源供給預(yù)測中的應(yīng)用[J]. 孫國霞. 北京第二外國語學(xué)院學(xué)報. 2015(07)
本文編號:3219009
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 研究意義
1.4 本文組織結(jié)構(gòu)
第2章 理論基礎(chǔ)及相關(guān)技術(shù)概述
2.1 超密集蜂窩網(wǎng)絡(luò)
2.1.1 超密集蜂窩網(wǎng)絡(luò)的特征和優(yōu)勢
2.1.2 超密集蜂窩網(wǎng)絡(luò)所面臨的挑戰(zhàn)
2.2 基站緩存常見策略
2.2.1 貪婪緩存算法
2.2.2 完全協(xié)作緩存策略
2.3 馬爾科夫過程
2.3.1 馬爾科夫鏈概述
2.3.2 馬爾科夫鏈模型的應(yīng)用
2.4 本章小結(jié)
第3章 超密集網(wǎng)絡(luò)中用戶請求內(nèi)容緩存策略研究
3.1 超密集蜂窩網(wǎng)絡(luò)邊緣緩存系統(tǒng)模型
3.2 信道模型與系統(tǒng)能效計算
3.2.1 信道模型
3.2.2 系統(tǒng)能效計算
3.3 用戶緩存內(nèi)容的決策
3.3.1 數(shù)據(jù)文件的價值函數(shù)
3.3.2 用GD-CF算法求最優(yōu)解
3.4 本章小結(jié)
第4章 超密集網(wǎng)絡(luò)中基于用戶移動性的緩存策略研究
4.1 移動無線網(wǎng)絡(luò)邊緣緩存模型和問題描述
4.1.1 系統(tǒng)模型概述
4.1.2 問題描述
4.2 移動性分析與問題構(gòu)想
4.3 緩存策略問題求解
4.3.1 分布式緩存策略
4.3.2 建立馬爾科夫鏈狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣
4.3.3 目標(biāo)函數(shù)的上邊界
4.4 本章小結(jié)
第5章 實驗仿真及仿真結(jié)果分析
5.1 超密集網(wǎng)絡(luò)中用戶內(nèi)容緩存決策算法仿真實驗
5.1.1 仿真參數(shù)及對比實驗說明
5.1.2 實驗仿真結(jié)果與分析
5.2 超密集網(wǎng)絡(luò)中結(jié)合用戶移動性分析緩存算法仿真實驗
5.2.1 仿真對比實驗說明
5.2.2 實驗仿真結(jié)果與分析
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于馬爾科夫模型的用戶興趣轉(zhuǎn)移建模[J]. 鄭磊,王莉,段躍興. 計算機工程與設(shè)計. 2018(01)
[2]馬爾科夫鏈在金融投資中的應(yīng)用[J]. 嚴龍,林叢,朱佳慧. 寧波工程學(xué)院學(xué)報. 2017(04)
[3]語音關(guān)鍵詞識別系統(tǒng)聲學(xué)模型構(gòu)建綜述[J]. 趙曉群,張揚. 燕山大學(xué)學(xué)報. 2017(06)
[4]面向軟件定義無線接入網(wǎng)的高效協(xié)作內(nèi)容緩存算法[J]. 張濤,李強,張繼良,張蔡霞. 電子學(xué)報. 2017(11)
[5]基于時變加權(quán)馬爾科夫鏈的網(wǎng)絡(luò)異常檢測模型[J]. 王笑,戚湧,李千目. 計算機科學(xué). 2017(09)
[6]馬爾科夫模型在星級飯店人力資源供給預(yù)測中的應(yīng)用[J]. 孫國霞. 北京第二外國語學(xué)院學(xué)報. 2015(07)
本文編號:3219009
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/3219009.html
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