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面向内容投递的雾辅助无线网络:基本时延权衡

信息论 2019-12-19 v7 网络与互联网体系结构 math.IT

摘要

本文研究了一种雾辅助无线网络架构,其中边缘节点(ENs)(如基站)通过专用前传链路连接到云处理器,同时配备缓存。云处理能够在ENs处集中实现协作传输策略,但代价是由于前传传输导致时延增加。相反,在ENs处主动缓存流行内容可实现低时延投递缓存文件,但ENs间的协作传输机会通常有限。从信息论角度,通过研究高信噪比(SNR)度量(称为归一化投递时间(NDT))的基本极限,探讨了云处理与边缘缓存之间的相互作用,NDT捕获了向用户投递任何请求内容的最坏情况编码时延。NDT在串行或流水线前传-边缘传输假设下定义,并作为前传与缓存容量约束的函数被研究。提出了跨前传与无线(或边缘)段的放置与投递策略,旨在最小化NDT。同时也推导了NDT的信息论下界。利用可达成性论证与下界,刻画了若干重要特例(包括无缓存能力的系统)中的最小NDT,并证明所提方案在所有问题参数取值下在常数因子2以内达到最优。

关键词

引用

@article{arxiv.1605.01690,
  title  = {Fog-Aided Wireless Networks for Content Delivery: Fundamental Latency Trade-Offs},
  author = {Avik Sengupta and Ravi Tandon and Osvaldo Simeone},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1605.01690},
  year   = {2019}
}