在通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施癱瘓的極端情況下,如何保證救援終端設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通以及高效集中控制,解決指揮現(xiàn)場各類信息匯聚、共享是關(guān)鍵問題。為了延續(xù)信息傳輸,減小中斷概率,研究邊緣緩存輔助的終端直通（device-to-device,D2D）通信覆蓋網(wǎng),通過內(nèi)容預(yù)置的方式,建立D2D通信邊緣緩存架構(gòu),以緩存指數(shù)最大化為優(yōu)化方式,通過檢測終端節(jié)點的緩存架構(gòu)構(gòu)建D2D覆蓋網(wǎng)虛擬邏輯映射通道,提出了應(yīng)急條件下基于自適應(yīng)慣性權(quán)重二進制粒子群算法的單兵終端設(shè)備D2D內(nèi)容邊緣緩存架構(gòu)策略。實驗結(jié)果表明,該算法邊緣緩存預(yù)置策略具有較高的緩存指數(shù)且有利于信息更好的傳輸。 

【文章來源】：計算機科學(xué). 2020,47(S2)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

D2D邊緣緩存系統(tǒng)框架

圖2顯示了4種算法得到的緩存策略下系統(tǒng)緩存指數(shù)隨Zipf分布文件熱度指數(shù)z的變化情況。因為當(dāng)熱度指數(shù)較小時,熱度值高的文件的請求頻率與熱度值低的文件的請求頻率相差不大,ADA策略使設(shè)備優(yōu)先緩存文件請求熱度值高的文件,熱度值低的文件很少存儲,在單兵設(shè)備動態(tài)移動的資源區(qū)域內(nèi),隨機緩存會存在比ADA緩存更好的整個系統(tǒng)緩存指數(shù)表現(xiàn),但當(dāng)熱度指數(shù)z提高,兩者文件請求頻率相差變大,使得ADA緩存指數(shù)優(yōu)于隨機緩存。在需求文件數(shù)量D較小時,可通過貪婪遍歷得到與ABPSO相同的最優(yōu)解,在當(dāng)前的實驗環(huán)境下,以及相同的迭代次數(shù)下,在需求文件較大時,貪婪遍歷的遍歷效率值較低,ABPSO得到的結(jié)果優(yōu)于貪婪遍歷策略。同時我們也可以觀察到,ABPSO得到的緩存策略在z變化過程中都優(yōu)于另外兩種算法,說明了本文算法的有效性。圖3給出了4種算法得到的緩存策略下系統(tǒng)緩存指數(shù)隨D2D通信緩存距離R的變化對比。由于該覆蓋網(wǎng)邊緣緩存系統(tǒng)模型中單兵終端設(shè)備移動區(qū)域位置分布滿足概率密度為λ的齊次泊松過程,變化函數(shù)圖像呈現(xiàn)泊松分布凸函數(shù)性質(zhì),隨著通信緩存距離R遞增,緩存指數(shù)先變大后變小,在此模型中通信距離在40左右時取得極值。對比可知,本文算法的性能優(yōu)于基準(zhǔn)算法。

圖3給出了4種算法得到的緩存策略下系統(tǒng)緩存指數(shù)隨D2D通信緩存距離R的變化對比。由于該覆蓋網(wǎng)邊緣緩存系統(tǒng)模型中單兵終端設(shè)備移動區(qū)域位置分布滿足概率密度為λ的齊次泊松過程,變化函數(shù)圖像呈現(xiàn)泊松分布凸函數(shù)性質(zhì),隨著通信緩存距離R遞增,緩存指數(shù)先變大后變小,在此模型中通信距離在40左右時取得極值。對比可知,本文算法的性能優(yōu)于基準(zhǔn)算法。結(jié)束語 針對應(yīng)急條件下D2D終端設(shè)備通信邊緣緩存策略,以緩存指數(shù)最大化為優(yōu)化方式,本文提出了基于自適應(yīng)慣性權(quán)重二進制粒子群算法(ABPSO)的單兵設(shè)備D2D內(nèi)容邊緣緩存架構(gòu)策略。仿真實驗結(jié)果表明,本文算法得到的緩存策略相比另外兩種對比算法具有更優(yōu)越的性能表現(xiàn)。但是,本文算法的仿真仍具有一定局限性,在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)通信傳輸中,存在信道衰落[15]以及鏈路沖突等復(fù)雜因素,在今后的研究中需要考慮在這些因素綜合干擾下造成的信道受阻等情況。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種帶變異算子的自適應(yīng)慣性權(quán)重二進制粒子群優(yōu)化算法[J]. 王越,邱飛岳,郭海東.  小型微型計算機系統(tǒng). 2019(04)
[2]一種求解非線性規(guī)劃問題的粒子群算法[J]. 趙佳鑫,高岳林,陳群林.  寧夏大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(01)



本文編號：3508438