基于跨層設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)無線內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、隨著各類視頻、社交媒體應(yīng)用的興起，移動(dòng)通信網(wǎng)中面向內(nèi)容的數(shù)據(jù)流量需求持續(xù)擴(kuò)大。如何高效地完成海量?jī)?nèi)容的分發(fā)是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)。本論文基于跨層設(shè)計(jì)的思想提出了一種機(jī)會(huì)性的無線內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。它的特點(diǎn)在于能夠感知移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的冗余容量，并根據(jù)冗余容量的大小機(jī)會(huì)性地向用戶推薦和分發(fā)內(nèi)容。機(jī)會(huì)內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)作為一種次等網(wǎng)絡(luò)，能夠充分利用存量的網(wǎng)絡(luò)資源向用戶提供內(nèi)容分發(fā)服務(wù)，而且不會(huì)影響現(xiàn)有業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。論文介紹了機(jī)會(huì)內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的基本架構(gòu)，并

2、且從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度提出一種差異化流量通信管道的方案和相應(yīng)的接入控制方法。
　　本文從理論上深入分析了機(jī)會(huì)內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量、時(shí)延、阻塞概率等性能。首先，我們?cè)跁?huì)話層上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模，應(yīng)用優(yōu)先級(jí)隊(duì)列模型分析了機(jī)會(huì)內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延性能，推導(dǎo)了包括冗余容量的大小、及其分布情況、次等流量強(qiáng)度等因素與傳輸時(shí)延的關(guān)系，并且揭示了允許機(jī)會(huì)內(nèi)容接入的可行域。其次，針對(duì)實(shí)際中無線通信鏈路的特點(diǎn)，論文進(jìn)一步采用離散時(shí)間馬爾可夫模型建立了包括應(yīng)用層

3、、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的跨層系統(tǒng)模型。在這個(gè)模型的基礎(chǔ)上分析了內(nèi)容長(zhǎng)度與傳輸性能之間的聯(lián)系。我們不僅評(píng)估了系統(tǒng)的平穩(wěn)態(tài)性能:平均阻塞概率、平均吞吐率和平均時(shí)延，同時(shí)也獲得了更精細(xì)的關(guān)于時(shí)延的概率分布。
　　我們的研究發(fā)現(xiàn)機(jī)會(huì)內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的性能不僅與冗余容量大小、及其分布情況密切相關(guān)，而且內(nèi)容長(zhǎng)度也將影響傳輸時(shí)延的性能。尤其對(duì)于在機(jī)會(huì)內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)中需要根據(jù)冗余容量狀況選擇合適的內(nèi)容進(jìn)行分發(fā)，我們發(fā)現(xiàn)傳輸時(shí)延、阻塞概率與吞吐率之間存在一