7、无线软件定义网络的边缘缓存技术解析

无线软件定义网络的边缘缓存技术解析

1. 无线SDN与边缘缓存概述

在下一代无线网络中，软件定义网络（SDN）和网络内缓存是极具潜力的技术。全球移动数据流量预计在2015 - 2020年间将增长近八倍，其中75%为视频流量。同时，下一代无线网络将全面支持软件定义网络。为适应这些变化，涌现出了如异构网络（HetNets）、软件定义无线网络（SDWNs）和无线边缘缓存（WEC）等新技术。

SDWNs能降低网络的复杂性和成本，赋予无线网络可编程性，加速网络演进，甚至推动移动生态系统的根本性变革。其成功关键在于能否联合配置回程网络和无线接入网络（RANs）。

WEC作为网络内缓存的扩展，能有效减少重复内容传输，通过在无线网络中缓存内容，可降低访问延迟、流量负载和网络成本。为实现缓存与无线网络的有效结合，已有大量工作聚焦于基站（BSs）缓存内容的利用和放置。

2. 动机与贡献

视频流服务的体验质量（QoE）主要包括视频分辨率、缓冲延迟和卡顿事件。SDWN和无线边缘缓存是提升QoE的有力候选技术，但目前对SDWNs中网络和缓存资源的QoE感知联合优化研究较少。联合优化面临以下挑战：
- 内容感知的带宽分配 ：SDWNs中的带宽分配应基于缓存状态和QoE的提升，为用户分配网络资源。
- 主动缓存策略 ：为提高缓存命中率，缓存策略应根据当前流量、资源状态、用户行为和QoE要求进行主动调整。
- 保障整体QoE性能 ：由于服务提供商的视频SDN流通常有最低要求，需保证网络的整体QoE性能。

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