无线设备到设备通信与分布式缓存

我们介绍了一种新颖的无线设备到设备（D2D）协作架构，该架构利用流行内容的分布式存储来实现频率复用。我们识别了协作距离与干扰之间的基本冲突，并展示了如何优化传输功率以最大化频率复用。我们的分析依赖于用户内容请求统计，这些统计由Zipf分布建模。我们的主要结果是协作距离的最优闭式表达式，作为内容复用分布参数的函数。我们表明，如果内容复用分布的Zipf指数大于1，则可以有线性于节点数量的D2D无干扰协作对数量。如果Zipf指数小于1，我们确定了D2D协作链路数量的最佳可能缩放。令人惊讶的是，一个非常简单的分布式缓存策略实现了最优缩放行为，因此无需集中协调每个节点缓存的内容。