8、无线软件定义网络中的边缘缓存技术解析

无线软件定义网络中的边缘缓存技术解析

1. 背景与基础设定

在无线视频服务场景中，用户对视频的需求和体验受多种因素影响，如视频分辨率、数据速率、缓存状态等。为了简化研究，假设所有视频流在研究期间的所需数据速率为固定值 (v_q)。

定义 (x_{iq}) 为用户 (i) 的分辨率指标，(Q) 为最高分辨率级别。若用户 (i) 选择了视频的第 (q) 种分辨率，则 (x_{iq} = 1)；否则，(x_{iq} = 0)。对于任意用户 (i)，其体验到的多视图平均意见得分（MV - MOS）为 (\sum_{q} x_{iq} s_q)，所需数据速率为 (\sum_{q} x_{iq} v_q)。由于用户在同一时间只能选择一个分辨率级别，因此需满足约束条件：
(\sum_{q = 1}^{Q} x_{iq} = 1, \forall i \in I)

为保证整个网络的视频服务质量（QoE），需确保整体平均 MV - MOS 高于可接受值 (S_0)，即：
(\frac{1}{|I|} \sum_{i \in I} \sum_{q = 1}^{Q} s_q x_{iq} \geq S_0)

视频卡顿（中断）会严重影响用户体验，为避免这种情况，要求无线网络在用户设备缓存中保持高于阈值 (b_0)（比特）的缓存。对于任意用户 (i)，需满足以下约束条件：
(\delta \sum_{j \in J} r_{a_{ij}} + \sum_{q = 1}^{Q} x_{iq} b_{iq} - \delta \sum_{q = 1}^{Q} x_{iq} v_q \geq b_0, \forall i \in I)
其中，(\del