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基于平均场博弈论的边缘缓存

信息论 2021-01-05 v1 网络与互联网体系结构 math.IT

摘要

在本章中,我们研究超密集边缘缓存网络(UDCN)中的分布式内容缓存问题,其中大量小型基站(SBS)预取热门文件以应对5G及未来网络中不断增长的用户需求。在UDCN中,即便对用户需求的微小误预测也可能使大量预取数据失效。此外,由于SBS间距离短,干扰方差较大,导致难以量化数据下载速率。最后,由于每个SBS的缓存决策与所有其他SBS相互作用,问题复杂度随SBS数量呈指数增长,不适用于UDCN。为解决这些挑战性问题并反映时变和位置相关的用户需求,我们利用平均场博弈(MFG)理论,其中每个SBS仅与一个虚拟SBS交互,该虚拟SBS的状态取自整个SBS群体的状态分布,即平均场(MF)分布。该MF近似在SBS数量趋于无穷时渐近保证达到ε纳什均衡。为描述这一MFG理论缓存框架,本章旨在简要回顾MFG,并展示其在UDCN中的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.00341,
  title  = {Mean-Field Game-Theoretic Edge Caching},
  author = {Hyesung Kim and Jihong Park and Mehdi Bennis and Seong-Lyun Kim and Mérouane Debbah},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.00341},
  year   = {2021}
}

备注

26 pages, 9 figures; This chapter is written for the forthcoming book, Edge Caching for Mobile Networks (IET), edited by W. Chen and H. V. Poor. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1801.07367