缓存辅助无线蜂窝网络的可自由度

本文研究下行缓存辅助蜂窝网络的可自由度（DoF），其中基站（BS）位置建模为网格拓扑，网格单元内的用户仅能与四个邻近 BS 通信。我们采用针对部分连接网络设计的无编码预取缓存放置方法。根据 BS 间缓存内容的重叠程度，我们针对不同的缓存大小分别提出无 BS 协作、部分 BS 协作和完全 BS 协作的传输方案。具体而言，利用 BS 间的公共缓存内容通过干扰中和消除部分不期望信号，而干扰对齐用于协调不同缓存内容的信号。我们的可达结果表明，蜂窝网络每用户 DoF 的倒数随每个 BS 的归一化缓存大小 $\mu$ 分段线性下降，且 BS 缓存的增益在小缓存区域更为显著。在给定缓存放置方案下，我们还给出了每用户 DoF 的上界，并证明当 $\mu\in\left[\frac{1}{2},1\right]$ 时可达 DoF 最优，当 $\mu\in\left[\frac{1}{4},\frac{1}{2}\right)$ 时与最优值的可加间隙不超过 $\frac{4}{39}$。