基于时延优化的蜂窝D2D通信联合用户关联及内容部署算法

针对蜂窝网络传输性能及基站(BS)缓存能力受限,多用户内容请求难以满足用户服务质量(QoS)需求等问题,该文提出一种蜂窝终端直通(D2D)通信联合用户关联及内容部署算法。考虑到位于特定区域的多用户可能对于相同内容存在内容请求,该文引入成簇思想,提出一种成簇及内容部署机制,通过为各簇头推送热点内容,而簇成员基于D2D通信模式关联簇头获取所需内容,可实现高效内容获取。综合考虑成簇数量、用户关联簇头、簇头缓存容量及传输速率等限制条件,建立基于用户总业务时延最小化的联合成簇及内容部署优化模型。该优化问题是一个非凸的混合整数优化问题,该文运用拉格朗日部分松弛法,将原优化问题等价转换为3个凸优化的子问题,并基于迭代算法及Kuhn-Munkres算法联合求解各子问题,从而得到联合成簇及内容部署优化策略。最后通过MATLAB仿真验证所提算法的有效性。

同构流媒体集群系统优化内容部署

该文研究了在固定节目流行度的情况下,如何进行内容优化部署以最小化流媒体集群系统拒绝率和降低复制存储消耗的问题。首先运用排队理论知识分析得出优化目标和服务器访问概率之间的数值联系,并且通过某些数值方法确定出系统最小拒绝率情况下的最优服务器访问概率。由于内容部署属于NP-Hard问题且完全决定每台服务器的访问概率,该文设计了副本交换和对等副本访问概率调整两种启发式策略来进行内容部署,以满足在优化内容分布下每台服务器访问概率和最优值之间的差异最小,从而实现降低系统拒绝率和存储代价的目标。最后分别采用数值分析和离散事件仿真验证了模型的正确性和算法的有效性。

一种多节点协作的流媒体集群系统多目标内容部署算法

针对多节点协作的流媒体服务器集群系统中的存储带宽资源利用问题,建立了多目标内容部署优化模型,提出一种多目标内容部署算法.该算法采用统计窗口跟踪内容点播率变化,在优化内容预期负载与预留服务能力匹配程度,系统负载均衡度和内容副本替换代价的同时,重点考虑了节点间协作能力对性能的影响.仿真表明,与同类算法相比,该算法在用户请求接受率、系统负载均衡度、平均内容部署代价等方面具有更好的综合性能.

基于虚拟积分激励的内容部署方法

移动自组织网络是个多跳无线网络,依靠节点间的合作和转发增强网络的性能,若将内容部署在网络中适合的位置可以极大地减少节点获取数据的成本,提高网络的性能.由于节点是理性的,在没有利益驱动的情况下,节点难以与其他节点合作进行内容部署.本文将虚拟积分激励的方法用于此类内容部署问题中,激励节点相互合作进行内容部署工作,从而提高网络性能和降低网络成本.实验结果表明,本文的激励方法可以有效地减少内容部署成本.

基于本地内容流行度预测的主动缓存策略

已有边缘缓存技术研究假设已知固定的全局流行度,忽略了反映基站接收到的内容请求历史中的流行度地域差异特性和动态特性,为此,提出了一种基于本地内容流行度预测的内容部署策略.首先,考虑流行度的地域特性,将内容请求历史记录相似的小基站分簇;然后,使用线性回归方法预测每个小基站簇群的本地内容流行度,基于预测的本地内容流行度,利用随机几何和凸优化理论求得次优内容部署决策;最后,基于真实数据集的实验验证了所提算法性能以及相应的缓存系统性能.仿真结果表明,所提算法优于对比算法的缓存命中率性能.