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