第4章
内容缓存策略

内容缓存利用边缘网络的各种网络设备预先缓存内容，并利用无线网络边缘内部良好的短距离协作传输内容，这对于未来高速率、低时延需求的无线网络来说至关重要。因此，将内容缓存策略应用于HetCNets中，利用边缘缓存设备预先对用户所需内容进行缓存，以减轻核心网络的压力并减少服务时延，还可以降低BS的峰值速率、卸载BS的流量，实现用户与其他终端间的直接通信，降低功耗，改善用户体验。

下面简单介绍两种不同时期对于内容传输的网络模型，如图4-1所示。图4-1（a）所示为传统的基于主机的网络模型，它从网络服务器向用户发送内容。图4-1（b）所示为配备缓存的网络模型。在这个配置中，如果请求的内容缓存在核心节点上，则订阅者可以从中下载。因此，内容交付距离缩短，不仅减少了内容交付时延，也减少了核心网络流量。

图4-1　传统的基于主机的网络模型与配备缓存的网络模型

在HetCNets中，缓存单元的存储容量是有限的。因此，明智地利用网络和缓存资源是提高系统性能的先决条件。在具有D2D缓存能力的HetCNets中，一方面，在小单元基站上部署缓存存储使内容更接近订阅者；另一方面，D2D缓存技术利用了用户设备的存储容量，用户可以选择将已经下载的内容存储在他们的设备中，然后利用它们为邻近的用户服务。D2D缓存已被证明是一种有效的释放网络资源的卸载方案。用户首先在附近的用户设备上检查所请求的内容。如果内容被缓存，设备就立即服务请求，否则将内容请求传输到SBS。同样，在不具备D2D缓存能力的HetCNets中，分别在SBS、MBS和核心网络上进行内容搜索。如果这些实体中的任何一个缓存了内容，请求就不会被转移到上层，缓存节点将发送请求的内容。支持D2D缓存HetCNets的内容缓存框架如图4-2所示。将内容缓存在距离用户更近的SBS可以显著减少回程链路的业务负载，缓解网络拥塞，提高网络数据速率，减少内容交付时延。

图4-2　支持D2D缓存HetCNet的内容缓存框架