移动通信网中分布式协作缓存机制研究

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:regrgdgdgg
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着移动通信技术和新型互联网应用的快速发展,人们对通信的需求从人与人逐渐转向人与物、物与物的交互和协同。大规模增长的物联网应用如虚拟现实、8K直播、远程医疗等使数据服务逐渐由以连接为中心转向以内容为中心。全球移动数据流量呈指数级增长,传统的云-端方式无法应对物联网快速发展带来的高负荷、网络拥塞等问题。多接入边缘计算技术可在网络边缘提供计算、存储与差异化网络服务能力,推动业务平台同移动网络的深度融合,建立具备低时延、高可靠、高速率的电信级服务平台,以提高用户网络体验质量。本文围绕移动通信网中分布式协同缓存部署策略面临的挑战,从联合边缘缓存与终端缓存技术的角度出发,以最小化用户内容获取平均时延及系统能耗为目标,就如何实现蜂窝网络、边缘缓存与终端缓存资源的协同配置与优化展开深入研究,从而减轻骨干网络负荷,避免网络拥塞现象,提高用户体验质量。主要研究内容和工作总结如下:针对边缘缓存服务器空间有限和单一服务器中内容多样性较低的问题,提出一种基于动态规划的分布式协同缓存方案。首先考虑在边缘缓存网络中借助设备到设备(Device-to-Device,D2D)通信的优势,通过将流行度较高的内容分段存储至不同网络节点处,构建用户内容获取时延最小化问题。为了解决该问题,将内容协同部署归结为一种完全背包问题,提出一种基于动态规划的内容分布式协同部署策略。仿真结果表明,所提方案在提高系统内容多样性的同时降低了用户内容获取时延。针对移动场景中缓存部署能耗较高的问题,提出基于深度强化学习的最小化缓存系统能耗的内容部署策略。在马尔可夫决策过程的基础上建立双时间尺度的缓存内容部署/更新模型,采用基于Google S2的交通区域划分模型划分用户移动区域,根据移动用户的位置在边缘节点中预先放置高流行度内容,通过分析内容流行度和用户节点意愿,提出基于深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)的内容协同部署算法以获得内容动态部署决策。仿真结果表明,所提内容部署算法可快速收敛并能够有效降低缓存能耗。
其他文献
脉动热管凭借装置简单、安装方便、换热系数大等优点,在解决电子器件的高热流密度问题上得到科学家的广泛关注。然而,由于电子器件散热环境复杂,脉动热管的应用过程中存在不同弯头热流密度分布不均匀问题,这可能会导致脉动热管传热恶化,降低传热性能。已有研究通常关注均匀热流密度时脉动热管在不同操作参数下的运行性能,对处于非均匀热流密度下的脉动热管研究仍有不足。为了深入探究不同操作参数对非均匀热流密度条件下脉动热
地质雷达技术因具有高分辨率、高效率、雷达图像直观以及对掩埋物无损伤等优点,因此在地下掩埋物探测领域被广泛应用。但是,由于图像在采集过程中不可避免的受到不同噪声的干扰,这些噪声严重影响地质雷达图像中掩埋物反射波形的质量,因此导致对掩埋物中目标体的检测精度下降。针对此问题,虽然传统的地质雷达图像去噪技术能够对图像中的部分噪声进行滤除,但是会不同程度的破坏图像中目标体的边缘细节纹理特征,从而使图像中目标
颅内动脉血管受到血流变化影响时管壁局部增大变形的现象称为颅内动脉瘤,是一种常见的致残率和病死率高的血管疾病。动脉瘤的产生受到生理学、形态学、血流动力学等因素的交叉影响。目前动脉瘤破裂判定标准缺乏给患者造成巨大的精神压力。动脉瘤为创伤性治疗,对患者健康有所影响,大多数患者选择保守治疗,因此有必要对动脉瘤识别及风险进行判定。借助数值模拟研究动脉瘤产生及演变机理为临床诊断提供建议会产生重要意义。利用层次
目的:随着载人航天事业的快速发展以及空间站的建成,人类对宇宙的探索也在不断深入,航天员在宇宙空间滞留的时间因此大幅度延长,而空间环境的特殊性是影响人类在太空长期停留的最重要因素。在空间诸多环境因素中,空间辐射和微重力被认为是影响航天员健康安全的主要和不可避免的两大危险因素,尤其是高能重离子辐射。研究重离子辐射和微重力对心血管系统的影响及相关分子机理,可了解空间飞行对心血管的健康风险,对研发有效的应
随着通信数据量的大幅增加,通信速率面临着极大的挑战,射频通信频谱资源紧张、速率低,已不能满足现代社会对于高速率信息传输的要求。而激光通信具有频谱不受限、速率高、保密性强、成本低等优点,因此使用激光作为信息传输的载体具有明显的优势。另一方面,1975年Mazo提出了超奈奎斯特(FTN)速率传输理论,该理论指出当加速因子大于等于某个阈值(Mazo限)时,在不改变系统带宽、功率的情况下可以有效提高系统的
随着互联网和物联网的飞速发展,用户对通信的数据传输速率和信息安全性提出了更高的要求,但是射频(RF)通信面临着可利用频谱资源极为紧缺和电磁干扰(EMI)严重等问题。可见光通信(VLC)利用发光二极管(LED)发射的光作为载体实现通信,可利用频谱资源超过400太赫兹(THz),具有保密性好、无EMI等优点。应用于VLC的光正交频分复用(O-OFDM)系统具有高通信速率和高频谱利用率等优点,但是由于L
骨质疏松症(osteoporosis,OP)是一种系统性骨代谢疾病,其特征是骨组织结构恶化和骨密度降低,从而导致骨脆性增加。由骨质疏松症引起的疼痛给患者的生活带来了严重的负面影响,引发的骨质疏松性骨折更是大大增加了死亡风险,同时也给人类造成了重大的经济损失。然而目前还没有理想的防治手段。脉冲电磁场(Pulsed electromagnetic field,EMF)作为一种无创伤的的、安全的以及在研
学位
近些年研究学者提出新的合金设计理念——多主元高熵合金(High Entropy Alloys,HEAs)。正是在该理念下,开发出一系列bcc结构的钛系HEAs,其表现出高屈服强度、良好的生物相容性和高耐蚀性等优点,成为目前开发医用钛合金的热点。但该类HEAs表现出室温脆性,限制了合金的进一步应用。基于最近提出的价电子理论合金设计策略——通过控制合金化来降低价电子浓度(Valence Electro
本文考虑了具有Degn-Harrison反应格式和单一离散时滞的化学模型.首先在没有时滞的情况下考虑了相应的常微分方程正平衡点的稳定性和Hopf分支的存在性.其次,在常微分方程正平衡点稳定的条件下详细分析了时滞影响下的正平衡点的稳定性和Hopf分支的存在性并获得了正平衡点的多次稳定性切换.最后,利用时滞微分方程的中心流形定理和规范型得到了判断Hopf分支的方向和分支周期解的稳定性的显示公式.为了检