存在用户不活跃时的编码缓存基本速率-内存折衷
信息论
2021-10-01 v1 math.IT
摘要
编码缓存利用恰当的文件分包与编码传输,充分利用内容分发中的多播机会,以缓解海量内容分发场景中的文件传输负载。大多数现有工作考虑确定性环境。一个重要的实际课题是刻画用户不活跃所带来的不确定性对编码缓存的影响。我们考虑在均匀文件与网络设定下、存在用户不活跃时的单服务器带缓存网络。与文献中研究的随机或概率缓存不同,本文考虑确定性编码缓存,目标是通过优化文件分包与缓存策略来最小化最坏情况回程负载。首先,采用一种编码缓存方法,其中每个文件被分割为相同类型的片段,这些片段用固定基数的集合标记,并证明了所选基数的最优性。随后讨论了通过将文件分割为用多个基数标记的多种类型片段实现的最优文件分包。我们表明,闭式最优解实际上由固定基数给出——针对用户不活跃的优化仅影响文件传输,不影响缓存放置。还讨论并分析了一种去中心化版本,其中每个用户无需集中协调而独立随机填充其存储,且在文件传输中考虑用户不活跃。仿真结果表明,基于优化的集中式编码缓存方案提供了与假设在放置阶段完全知晓用户不活跃的的理想场景相当的性能,而去中心化缓存在应对用户不活跃时表现稍差。
引用
@article{arxiv.2109.14680,
title = {Fundamental Rate-Memory Tradeoff for Coded Caching in Presence of User Inactivity},
author = {Jialing Liao and Olav Tirkkonen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.14680},
year = {2021}
}
备注
42pages, 5 figures, submitted to Trans Inf