基站缓存下行网络的能量效率

在基站（BS）缓存流行内容可以降低回程成本并提高网络吞吐量。然而，在基站本地缓存是否能够改善能量效率（EE），这一第五代蜂窝网络的主要目标，仍不明确。由于各种因素对EE的交织影响，如干扰水平、回程容量、基站密度、功耗参数、基站休眠、内容流行度和缓存容量，另一个重要问题是哪些关键因素对缓存带来的EE增益贡献更大。在本文中，我们试图探索支持缓存的无线接入网络的EE潜力并识别关键因素。通过推导近似EE的闭式表达式，我们给出了EE能从缓存中受益的条件，找到了使网络EE最大的最优缓存容量，并分析了缓存带来最大EE增益。我们表明，当使用节能的缓存硬件时，在基站缓存可以改善网络EE。当本地缓存相比不缓存具有EE增益时，在基站缓存更多内容可能并不会提供更高的EE。数值和仿真结果表明，当回程容量紧张、干扰水平低、内容流行度倾斜、以及在微微基站而非宏基站进行缓存时，缓存的EE增益较大。