以 D2D 辅助协同边缘缓存增强毫米波密集蜂窝网络
系统与控制
2023-01-04 v1 信息论
系统与控制
math.IT
摘要
边缘缓存通过将热门内容主动缓存至小型基站（SBS）中，正成为在超密集网络中降低内容获取时延并缓解回程链路巨大负担的最具前景的方案。然而，单个 SBS 受限的缓存资源严重制约了边缘缓存的性能。本文中，我们针对毫米波（mmWave）密集网络提出一种设备到设备（D2D）辅助的协同边缘缓存（DCEC）策略，其协同利用邻近用户与 SBS 的缓存资源。在所提 DCEC 策略中，内容可根据流行度缓存于用户设备或 SBS 中，用户可通过 D2D 链路从邻近用户或经由蜂窝链路从邻近 SBS 获取所请求内容，以高效利用缓存多样性。与现有低频段需复杂干扰管理技术抑制干扰的协同缓存策略不同，我们利用毫米波系统中的定向天线确保高传输速率同时减小干扰范围。考虑实际定向天线模型与网络密度，基于网络拓扑的随机信息推导了回程卸载性能与内容获取时延的闭式表达式。此外，分析结果表明，随着网络密度增加，经 D2D 链路的内容获取时延显著上升，而经蜂窝链路的时延仅轻微上升。综合仿真验证了我们的理论分析，并表明所提策略相比最先进的极受欢迎缓存（MPC）策略在卸载回程流量与降低内容获取时延方面可实现更优性能。
引用
@article{arxiv.2301.01141,
title = {Beef up mmWave Dense Cellular Networks with D2D-Assisted Cooperative Edge Caching},
author = {Wen Wu and Ning Zhang and Nan Cheng and Yujie Tang and Khalid Aldubaikhy and Xuemin and Shen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.01141},
year = {2023}
}
备注
The paper is accepted by IEEE Transactions on Vehicular Technology (TVT)