云辅助与缓存辅助异构网络中交付时间的根本极限

雾无线接入网络被视为一种网络架构候选方案，以满足下一代无线网络在可靠性、频谱效率和延迟方面激增的需求。该架构结合了集中式云处理和无线边缘缓存的优势，主要在适度前传容量需求下实现低延迟传输。本文考虑的 F-RAN 由一个集中式云服务器组成，该服务器通过前传链路连接到两个边缘节点，这两个边缘节点通过 Z 型部分连接的无线网络为两个移动用户提供服务。我们定义了一个信息论度量，即每比特交付时间（DTB），它刻画了将任何请求内容交付给用户的最坏情况每比特交付延迟。对于云传输和无线传输顺序发生或并行发生的情况，我们建立了作为缓存大小、回传容量和无线信道参数函数的 DTB 的重合上下界。通过优化的速率分配，我们的可达性方案确定了私有信令、公共信令和干扰中和的最佳组合，以匹配逆界。我们的逆界使用 F-RAN 的无线、前传和缓存资源子集作为边信息，使单个接收端能够解码一个或两个用户请求的文件。我们证明了在所有信道状态下 DTB 的最优性。在串行传输的情况下，DTB 的函数行为在前传容量阈值处发生变化。在此背景下，我们将多个信道状态合并为共享相同前传容量阈值从而具有相同 DTB 函数的信道状态类。总而言之，我们的分析确定了四类信道状态；仅在其中的三类中，边缘缓存和云处理才能提供非平凡的协同与非协同性能增益。