支持缓存的设备到设备网络中以簇为中心的内容放置基础

本文发展了一个以随机几何为基础的综合分析框架，用于表征支持缓存的设备到设备（D2D）网络中以簇为中心的内容放置性能。与以设备为中心的内容放置不同，以簇为中心的放置侧重于在每个簇内放置内容，以优化每个簇内所有设备的集体性能。通过 Poisson 簇过程对设备位置进行建模，我们定义并分析了三种一般情况下的性能： $k$-Tx 情形：目标接收机在簇内均匀随机选取，其感兴趣的内容位于距簇中心第 $k$ 近的设备上； $\ell$-Rx 情形：目标接收机是距簇中心第 $\ell$ 近的设备，其感兴趣的内容位于从同一簇内均匀随机选取的设备上； 基线情形：目标接收机在簇内均匀随机选取，其感兴趣的内容位于从同一簇内独立且均匀随机选取的设备上。针对所有三种情形，推导了覆盖概率和全网络区域频谱效率（ASE）等关键性能指标的易用表达式。我们的分析具体表明，当缓存内容的设备或从缓存请求内容的设备偏向于更靠近簇中心时，网络性能相比基线情形有显著提升。基于这一洞察，我们开发并分析了一个新的以簇为中心的 D2D 网络生成模型，该模型允许研究更可能靠近簇中心的簇内干扰设备的影响。