以簇为中心的小小区网络中的协作缓存与传输设计

在小型小区网络（SCNs）中的无线内容缓存近来被视为减少新兴异构蜂窝网络（HetNets）中回程流量和能耗的有效方式。本文考虑一种以簇为中心的SCN，其协作缓存与传输策略进行联合设计。小型基站（SBSs）被分入互不相交的簇中，簇内缓存空间作为一个整体利用。我们提出一种组合缓存方案，其中部分可用缓存空间保留用于在每个SBS中缓存最流行的内容，而剩余部分用于在不同SBS中协作缓存较不流行内容的不同分区，以增加本地内容多样性。根据所请求内容的可用性与放置位置，采用协调多点（CoMP）技术，结合联合传输（JT）或并行传输（PT），将内容交付给服务用户。利用泊松点过程（PPP）刻画SBS位置分布，并采用六边形网格模型描述簇，我们给出了位于簇中心的用户两种传输方案的内容成功交付概率的分析结果。我们的分析显示了在组合缓存-传输设计中传输分集与内容分集之间的固有权衡。我们还针对两个目标函数研究了最优缓存空间分配：缓存服务性能最大化和能效最大化。仿真结果表明，所提方案通过利用缓存级和信号级协作并适应网络环境和用户QoS要求，获得了性能增益。