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

随着全球移动数据流量的迅猛增长，预计从2015年到2020年将增长近八倍，其中75%为视频流量。同时，下一代无线网络的显著特征之一是全面支持软件定义网络（SDN）。为应对这些变化，无线网络中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具有降低网络复杂性和成本、赋予无线网络可编程性、加速网络演进以及推动移动生态系统变革等优势。其成功关键在于能否联合配置回程和无线接入网络（RANs）。而WEC作为网络内缓存的扩展，可有效减少重复内容传输，降低接入延迟、流量负载和网络成本。为实现缓存与无线网络的有效结合，在基站（BSs）缓存内容的利用和放置方面已开展了大量工作。

1.1 动机与贡献

视频流服务的用户体验质量（QoE）主要包括视频分辨率、缓冲延迟和卡顿事件。SDWN和无线边缘缓存被视为提升QoE的有前景的技术。然而，现有研究中对SDWNs中网络和缓存资源的QoE感知联合优化关注不足。联合优化面临以下挑战：
- 内容感知的带宽分配 ：SDWNs的带宽分配应基于缓存状态和QoE的提升来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要求主动进行。
- 保证整体QoE性能 ：由于服务提供商的视频SDN流通常有最低要求，需要保证网络的整体QoE性能。

为解决这些问题，提出联合优化SDWNs中视频流的QoE、带宽分配