基于组合设计的多接入拓扑编码缓存方案

本文研究了一种多接入编码缓存（MACC），其中用户与缓存之间的连接拓扑可由一类组合设计描述。我们的模型包含了先前工作中考虑的若干MACC拓扑作为特例。所考虑的MACC网络包括一个含有$N$个文件的服务器、$\Gamma$个缓存节点和$K$个无缓存用户，其中每个用户可以访问$L$个缓存节点。服务器通过无差错共享链路连接到用户，而用户可以检索所连接缓存节点的缓存内容，同时用户可直接访问其连接缓存节点中的内容。我们的目标是在交付阶段最小化共享链路上的最坏情况传输负载。现有MACC工作的局限性在于仅考虑了某些特定接入拓扑，因此用户数$K$应线性或指数地依赖于$\Gamma$。我们通过构建源自两种经典组合结构（称为$t$-设计和$t$-群可分设计）的新接入拓扑克服了这一局限。在这些拓扑中，$K$随$\Gamma$线性、多项式甚至指数地扩展。利用所考虑组合结构的性质，我们针对灵活数量的用户提出了两类编码缓存方案，其中用户数可随缓存节点数线性、多项式或指数地扩展。此外，我们的方案可以统一共享链路网络的大多数方案，并统一多接入网络中除循环环绕拓扑外的许多方案。