On the Optimality of D2D Coded Caching with Uncoded Cache Placement and One-shot Delivery
我们考虑由Ji，Caire和Molisch [1]引入的类型的高速缓存辅助的无线设备到设备（D2D）网络，其中放置阶段由中央服务器编排。我们假设设备的缓存充满了未编码的数据，整个内容数据库包含在缓存的集合中。在缓存放置阶段之后，用户请求的文件通过设备间多播通信提供服务。对于这样的系统设置，我们提供了准确的表征的最佳负载内存权衡的假设下，未编码的位置和一次性交付。特别地，对于每个用户处置的给定的个体高速缓存存储器大小，我们导出D2D传输的最小平均值（在均匀分布的需求下）和最小最坏情况的总负载。此外，我们表明，该方案的性能是在信息理论的最佳因素$4$。利用一次性交付属性，我们还提出了一个扩展所提出的计划，提供对随机用户不活动的鲁棒性。
2021-06-12 cs.IT math.IT
Design of Placement Delivery Arrays for Coded Caching with Small Subpacketizations and Flexible Memory Sizes
编码缓存是一种新兴的技术，以减少数据传输负载在高峰流量时间。在这样的方案中，数据中心或库中的每个文件通常被划分为多个分组，以基于每个用户的缓存处的设计放置来追求低广播速率。然而，该方案的实现复杂度随着分组数量的增加而增加。关键是设计一种具有小的子分组化水平的方案，同时保持相对较低的传输速率。已知用户中的高速缓存的设计（即，放置阶段）和广播（即，递送阶段）可以统一在一个矩阵中，即放置递送阵列（PDA）。本文提出了一种新的PDA结构，通过选择适当的正交表（POA），它推广了一些已知的结构，但具有更灵活的内存大小。基于所提出的PDA构造，进一步提出了一种有效的变换，以使编码缓存方案具有较小的子分组化级别。此外，两个新的编码缓存计划与编码的位置被认为是。结果表明，所提出的方案产生一个较低的子分组化水平和传输速率比一些现有的计划。
2022-01-05 cs.IT math.IT
Towards Jointly Optimal Placement and Delivery: To Code or Not to Code in Wireless Caching Networks
编码缓存技术最近受到了极大的关注，由于其可证明的收益，在减少无线网络中的数据传输的成本。然而，这些收益只是在免费安置阶段的假设下才得到证明。这种不切实际的假设造成了很大的限制，特别是在积极的布局策略可能导致显着的传输成本，甚至可能高于相应的交付阶段的成本的情况下。在本文中，我们放松了这一假设，并提出了一个通用的缓存框架，捕获的两个阶段的传输成本，因此，在最小化的缓存网络的整体速率的结果。我们通过一个成本结构，允许不同的网络架构和每次传输的成本，在整个布局和交付阶段的动态性质的网络模型。我们开始的情况下，个人用户没有限制的可用缓存内存和特征的联合最优解决方案作为我们的成本结构中的不同参数的函数。然后，我们描述了记忆约束的效果，在某些特殊情况下的最优解。有趣的是，我们的研究结果确定的区域，未编码的缓存方案优于其编码的对应。此外，编码缓存仅在放置阶段的网络架构不同于交付阶段时才能提供性能增益。
2020-03-24 cs.IT math.IT
Cascaded Coded Distributed Computing Schemes Based on Placement Delivery Arrays
Li { \it et al}.在MapReduce等通用分布式计算框架中，引入了编码的分布式计算（CDC）方案来降低通信负载。他们还提出了级联CDC方案，其中每个输出函数被多次计算，并证明了这种方案实现了计算负载和通信负载之间的基本权衡。然而，当计算节点的数量变大时，这些方案需要指数数量的输入文件和输出函数。本文利用布局传递阵列（PDAs）的结构，构造了无限多类级联CDC方案。我们还证明了在所有新方案中输出函数的数目只是计算节点数目的一个因子，并且在我们的新方案中输入文件的数目远小于Li { \it et al}导出的CDC方案中的输入文件的数目.
2021-11-24 cs.IT math.IT
Full Characterization of Optimal Uncoded Placement for the Structured Clique Cover Delivery of Nonuniform Demands
我们调查的问题时，结构化集团覆盖算法提出的Maddah-Ali和Niesen分散式缓存的编码缓存的非均匀需求用于交付。我们将此算法应用于所有用户的需求，而不管他们的请求概率。这允许在具有不同请求概率的文件之间进行编码，但在内容放置阶段期间将内存分配给不同文件具有挑战性。作为我们的主要贡献，我们分析的最佳布局策略，最大限度地减少了预期的交付率下的存储容量的限制。它示出的最佳位置遵循两个或三个组的策略，其中一组不太受欢迎的文件不缓存在所有和每个其他集合内的文件被分配相同的存储量，如果他们有相同的请求概率。我们表明，对于一组有限的存储容量，我们称之为基本情况下的问题，两组策略总是最优的。对于其他存储容量，最佳布局是通过某些基本情况之间的内存共享来实现的，并且所得到的布局根据所使用的相应基本情况遵循两组或三组策略。我们推导出一个多项式时间的算法，确定的基本情况下的问题，给定的缓存和流行的文件分布的数量。给定问题的基本情况下，任何存储容量的最优内存分配参数推导解析。
2018-04-03 cs.IT math.IT
Shared Cache Coded Caching Schemes with known User-to-Cache Association Profile using Placement Delivery Arrays
这项工作认为，编码的缓存问题与共享缓存，用户共享的缓存，每个用户只能访问一个缓存。在放置阶段，假设用户到缓存的关联在服务器上是已知的。我们专注于使用布局交付阵列（PDA）的计划。PDA最初设计用于解决专用缓存设置中编码缓存的子分组化瓶颈。我们观察到，在本文的设置中，排列PDA的列会导致针对同一问题具有不同性能的方案，但子分组化级别保持不变。这与专用高速缓存网络所观察到的情况相反。我们提出了一个程序来确定列的顺序，给出了最好的性能可能为PDA用于给定的问题。此外，一些特定类别的PDA被选择和性能增益实现的列的PDA重新排序示出。
2022-01-27 cs.IT math.IT
Coded Caching with Shared Caches from Generalized Placement Delivery Arrays
我们考虑编码缓存问题与共享缓存，几个用户共享一个缓存，但每个用户只能访问一个单一的缓存。对于这个网络，编码缓存的基本限制是已知的集中式和分散式设置下未编码的放置。在集中式的情况下，为了实现编码缓存提供的增益，需要一个子分组化，其随着缓存的数量呈指数级增加。专用高速缓存网络也有类似的问题，并介绍了放置交付阵列（PDA）作为一个解决方案it. Using PDA的框架，我们提出了一个过程，以获得新的编码的共享高速缓存方案具有较低的子分组化要求。这个过程的优点是，我们可以将所有现有的PDA结构转换为共享缓存的编码缓存方案，从而导致低的子分组方案。我们还表明，Parrinello，Unsal和Elia（编码缓存与多个缓存，共享缓存和未编码的预取的基本限制）给出的最佳方案可以使用Maddah-Ali Niesen PDA恢复。
2021-07-01 cs.IT math.IT
Placement Delivery Array Design for Combination Networks with Edge Caching
Maddah-Ali-Niesen编码高速缓存技术的主要实际限制是它们的高子分组化水平。Yan \emph{et al.}针对单服务器多用户的简单网络，提出了一种使用所谓的布局交付阵列（PDA）的替代方案。这种方案需要稍高的传输速率，但显著降低了子分组化水平。在本文中，我们扩展了PDA的框架，并提出了三个低子分组化方案的组合网络，即，具有单个服务器、多个中继和连接到中继子集的多个高速缓存辅助用户的网络。其中一种方案在高速缓存存储器足够大时实现了链路速率的割集下限。我们的另外两个方案只适用于\emph{resolvable}组合网络。对于这些网络和广泛的高速缓存大小，新的计划执行接近直接应用Maddah-Ali-Niesen计划的编码缓存计划，同时具有显着降低的子分组化水平。
2020-01-21 cs.IT math.IT
Content Delivery in Erasure Broadcast Channels with Cache and Feedback
我们研究的内容交付问题，在一个K用户擦除广播信道，内容提供服务器希望提供所请求的文件给用户，每个配备有一个有限的内存缓存。假设发射机具有状态反馈，并且用户缓存可以在非高峰时段通过分散式内容放置可靠地填充，我们将可实现的速率区域表征为存储器大小和擦除概率的函数。基于Wang和Gatzianas等人的广播方案，利用在放置阶段期间建立的接收器侧信息。我们的研究结果可以扩展到集中式内容放置以及多天线广播信道与状态反馈。
2016-02-15 cs.IT math.IT
Extended Placement Delivery Arrays for Multi-Antenna Coded Caching Scheme
多天线编码缓存问题，其中具有$L$发送天线的服务器通过无线广播链路与$K$用户通信，得到解决。在问题设置中，服务器有一个$N$文件库，每个用户都配备了一个容量为$M$的专用缓存。针对上述多天线编码缓存问题，提出了扩展放置传递阵列（EPDA）的思想，该阵列由特殊符号$\star$和集合$\{1,2,\dots,S\}$中的整数组成.从$(K,L,F,Z,S)$ EPDA，可以获得具有$K$用户的多天线编码缓存方案和具有$L$发射天线的服务器，其中归一化存储器$\frac{M}{N}=\frac{Z}{F}$和递送时间$T=\frac{S}{F}$。放置交付阵列（用于单天线编码缓存方案）是一类特殊的具有$L=1$的EPDA。对于多天线编码缓存方案构造EPDA，它示出了，可以实现的最大可能的自由度（DoF）是$t+L$，其中$t=\frac{KM}{N}$是一个整数。此外，提出了两种EPDA的构造：a）$ K=t+L$，和b）$K=nt+(n-1)L, \hspace{0.1cm}L\geq t$，其中$n\geq 2$是整数。在从这些EPDA得到的多天线方案中，实现了完整的DoF，同时需要子分组化数$\frac{K}{\text{gcd}(K,t,L)}$。该子分组数小于文献中先前已知的方案所需的子分组数。
2022-01-25 cs.IT math.IT
Multiple-antenna Placement Delivery Array for Cache-aided MISO Systems
我们认为缓存辅助多输入单输出（MISO）广播信道，它由一个服务器与$L$天线和$K$单天线用户，其中服务器包含$N$文件的长度相等，每个用户都配备了本地缓存大小$M$文件。每个用户从库中请求一个任意文件。我们的目标是设计一个编码缓存方案的基础上未编码的布局和一次性线性交付，以实现最大的总和自由度（总和自由度）与低的子包。已有文献表明，在未编码布局和一次性线性投放的约束下，最优的和自由度是$L+\frac{KM}{N}$。然而，先前提出的用于这种设置的方案在$K$中引起指数子分组化顺序，或者在系统参数$L$、$K$、$M$和$N$中要求特定条件。在本文中，我们提出了一种新的组合结构称为多天线布局交付阵列（MAPDA）。第一种方案基于MAPDA和拉丁方，在$\frac{KM}{N}+L=K$时，通过对$K$进行子分组化，实现了最优的和DoF $L+\frac{KM}{N}$。随后，对于一般情况下，我们提出了一种转换方法来构建一个MAPDA从任何$g$ -经常PDA（一类PDA中的数组中的每个整数出现$g$倍）的原始共享链接编码的缓存问题。当原始PDA对应于Maddah-Ali和Niesen编码的缓存方案时，在MAPDA的组合结构下得到的方案可以相对于现有方案以减少的子分组实现最优的和DoF $L+\frac{KM}{N}$。该工作可以扩展到Naderializadeh等人提出的高速缓存…
2022-03-03 cs.IT math.IT
Placement Delivery Arrays for Coded Caching with Shared and Private Caches
本文提出共享与私有放置交付阵列（SP-PDA）结构，统一描述辅助缓存、私有缓存和服务器传输，并利用两个 PDA 构造 SP-PDA，通过优化列置换在几乎不损失速率的前提下大幅降低子分包数。
2024-05-04 cs.IT math.IT
Joint Content Delivery and Caching Placement via Dynamic Programming
在本文中，流行内容的下行链路传输的无线缓存节点的协助下进行了优化。具体而言，将文件请求建模为有限生存期的泊松点过程，考虑两种下行传输模式：（1）基站向请求用户和选定缓存节点多播文件片段;（2）基站主动向选定缓存节点多播文件片段，无需用户请求。因此，具有解码文件的高速缓存节点可以帮助经由其他空中接口（例如WiFi）在下一个文件请求时卸载业务。在没有主动缓存放置的情况下，我们将下行链路流量卸载表示为具有随机阶段数的马尔可夫决策过程，并提出了修正的Bellman方程来获得最优控制策略。为了解决巨大的状态空间，我们还引入了一个低复杂度的次优解的基础上的线性近似的价值函数，近似的价值函数和真正的之间的差距是有界的分析。近似的价值函数可以从给出请求用户的空间分布的解析表达式计算。此外，我们提出了一个基于学习的算法来评估近似的价值函数未知分布的请求用户。最后，一个积极主动的缓存放置算法被引入到利用阴影效应的时间多样性。仿真结果表明，基于近似价值函数的低复杂度算法可以显著降低基站的资源消耗，而主动缓存布局可以进一步提高性能。
2018-01-03 cs.IT math.IT
Placement Delivery Array for Cache-Aided MIMO Systems
Key Lab of Education Blockchain and Intelligent Technology, Ministry of Education（教育部教育区块链与智能技术重点实验室）；Guangxi Key Lab of Multi-source Information Mining & Security, Guangxi Normal University（广西师范大学多源信息挖掘与安全广西壮族自治区重点实验室）；School of Science, Guilin University of Aerospace Technology（桂林航天工业学院理学院）；School of Electronic Information and Communications, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学电子信息与通信学院）
本文提出了一种用于缓存辅助MIMO系统的放置交付阵列，通过两种新构造实现了最大总自由度和低子分包化。
2026-01-15 cs.IT math.IT
Uncoded Placement Optimization for Coded Delivery
我们认为经典的编码缓存问题所定义的Maddah-Ali和Niesen，其中一个服务器与一个图书馆的$N$文件的大小相等的连接到$K$用户通过一个共享的无错误的链接。每个用户都配备了一个容量为$M$文件的缓存。我们的目标是设计一个静态的内容放置和交付方案，使共享链接的平均负载最小化。我们首先提出了一类集中式编码缓存方案组成的一般内容放置策略指定的文件分区参数，使高效和灵活的内容放置，和一个特定的内容交付策略，使负载降低利用不同用户的共同请求。对于建议的类的计划，我们考虑两种情况下的文件分区参数的优化，这取决于是否允许或不允许一个大子包化级别。在一个不受限制的子包化水平的情况下，我们制定的编码缓存优化，以尽量减少平均负载下的任意文件的流行程度。问题的直接公式化涉及$N2^K$变量。通过施加一些附加条件，将问题归结为一个线性规划问题，其中变量为任意文件流行度下的$N(K+1)$和变量为统一文件流行度下的$K+1$.我们可以恢复Yu { \em et al.}的最优方案的统一文件流行度作为我们的问题的最优解决方案。当一个低的子分组化水平是理想的，我们引入一个子分组化水平的约束，涉及每个文件的$\ell_0$规范。同样，通过施加相同的附加条件，我们可以将问题简化为具有$N(K+1)$变量的两个凸函数（DC）的差的问题，该问题可以被有效地求解。
2018-07-07 cs.IT math.IT
On the Placement Delivery Array Design for Coded Caching Scheme in D2D Networks
编码高速缓存方案是作为在设备到设备（简称D2 D）通信中的峰值时间期间减少无线网络负担的解决方案的有效技术。在编码的高速缓存方案中，每个文件块应该被划分为$F$数据包。设计一种编码缓存方案，使缓存速率和$F$尽可能小，对于D2 D网络的实际应用具有重要意义。在本文中，我们首先通过一个简单的阵列称为D2 D放置交付阵列（DPDA在镜头）的D2 D网络的编码缓存方案的特点。因此，可以借助于适当的DPDA来讨论用于D2 D网络的一些编码缓存方案。其次，我们推导了DPDA的速率和$F$的下界。根据这两个下界，我们证明了先前已知的由Ji等人提出的确定方案，(IEEE Trans.通知。Theory，62（2）：849- 869，2016）达到我们的速率下限，但对于某些参数不满足$F$的下限。最后，对于这些参数，我们构造了三类DPDA，满足我们的两个下界。基于这些DPDA，针对D2 D网络获得了具有低速率和较低$F$的三类编码缓存方案。
2017-12-18 cs.IT math.IT
An Approximation Algorithm for Optimal Clique Cover Delivery in Coded Caching
编码缓存利用多个用户之间的多播增益，可以显著降低满足用户需求的通信带宽需求。大多数现有的作品假设用户遵循系统所做的内容放置处方。但是，用户可能更愿意决定缓存哪些文件。为了解决这个问题，我们考虑一个网络组成的文件服务器连接通过一个共享的链接到$K$用户，每个配备了一个缓存已经被任意填充。给定一个任意的内容放置，目标是为服务器找到一个最小化共享链接负载的交付策略。在本文中，我们专注于一类特定的编码多播交付计划被称为“集团覆盖交付计划”。我们首先将最优团覆盖交付问题表述为一个组合优化问题。使用加权集覆盖问题的连接，我们提出了一个近似算法，并表明它提供了一个近似比$(1 + \log K)$，而现有的编码交付计划的近似比是线性的$K$。数值模拟表明，我们提出的算法提供了一个相当大的带宽减少了现有的编码交付计划，几乎所有的内容布局方案。
2019-03-28 cs.IT math.IT
Caching Placement in Stochastic Wireless Caching Helper Networks: Channel Selection Diversity via Caching
无线缓存助手网络中的内容分发成功主要取决于基于缓存的信道选择分集和网络干扰。对于给定的信道衰落和网络几何形状，信道选择多样性和网络干扰都会根据缓存帮助程序在其有限的存储空间中缓存什么以及如何缓存而动态变化。我们研究概率内容放置（或缓存放置），以理想地控制基于缓存的信道选择多样性和网络干扰在一个随机的无线缓存助手网络，与复杂的考虑无线衰落信道，多个用户之间的相互作用，如干扰和负载在缓存助手，和任意的内存大小。使用随机几何，我们推导出最佳的缓存概率在封闭的形式，以最大限度地提高平均成功概率的内容交付，并提出了一个有效的算法，找到解决方案，在噪声限制的网络。在干扰受限的网络中，基于内容分发的平均成功概率的下限，我们找到接近最优的缓存概率在封闭的形式来控制信道选择的多样性和网络干扰。我们数值验证，建议的内容放置是优于其他可比的内容放置策略。
2016-06-29 cs.IT math.IT
Joint Optimization of File Placement and Delivery in Cache-Assisted Wireless Networks with Limited Lifetime and Cache Space
本文研究了在缓存空间有限的情况下，缓存节点辅助下的单小区下行文件传输调度问题。具体地，请求用户随机到达，并且基站（BS）反应性地向请求用户和所选择的缓存节点多播文件。后者可以从BS卸载其覆盖区域中的业务。我们考虑联合优化上述文件的放置和交付在有限的生命周期内的高速缓存空间的约束。在生存期内，在BS处用于每个文件传输的多播功率和符号数的分配被公式化为具有随机阶段数的动态规划问题。请注意，目前还没有解决这个问题的方案。我们开发了一个渐近最优解的框架，通过将原问题转化为一个等价的有限时域马尔可夫决策过程（MDP）与固定的阶段数。提出了一种新的近似方法来解决维数灾难问题，给出了近似价值函数的解析表达式。我们还得到了精确价值函数和逼近误差的解析界。近似价值函数取决于某些系统统计，例如，请求用户分发。一个强化学习算法提出的情况下，这些统计是未知的。
2020-01-08 cs.IT math.IT
Low-Complexity Multi-Antenna Coded Caching Using Location-Aware Placement Delivery Arrays
本文提出位置感知放置交付阵列（LAPDA）和加权最大最小预编码，实现低复杂度多天线编码缓存，在非均匀缓存下显著降低平均及95百分位交付时间。
2023-07-09 cs.IT eess.SP math.IT
On the Placement Delivery Array Design in Centralized Coded Caching Scheme
缓存技术是一种很有前途的解决方案，以满足日益增长的多媒体业务的需求。在缓存网络中，编码缓存是最近提出的技术，实现显着的性能增益超过未编码的缓存方案。然而，为了实现编码的高速缓存方案，每个文件必须被分割成$F$分组，该分组通常随着用户$K$的数量呈指数级增加。因此，设计降低$F$的阶数的缓存方案对于实际实现是有意义的。本文通过对Ali-Niesen缓存方案的回顾，首先提出了一种布局分发阵列（PDA）设计问题，以表征单个阵列的布局问题和分发问题。此外，我们表明，通过设计适当的PDA，可以发现新的集中式编码缓存方案。其次，证明了Ali-Niesen方案对应于一类特殊的PDA，它以最少的$F$实现最佳的编码增益。第三，我们提出了一种新的PDA结构的集中式缓存系统，其中每个用户的缓存大小$M$（相同的缓存大小被假定在所有用户）和文件的数量$N$满足$M/N=1/q$或${(q-1)}/{q}$（$q$是一个整数，使得$q\geq 2$）。新的结构可以将所需的$F$从Ali-Niesen方案的$O\left(e^{K\cdot\left(\frac{M}{N}\ln \frac{N}{M} +(1-\frac{M}{N})\ln \frac{N}{N-M}\right)}\right)$阶分别降低到$O\left(e^{K\cdot\frac{M}{N}\ln \frac{N}{M}}\rig…
2016-12-18 cs.IT math.IT
Placement Delivery Arrays from Combinations of Strong Edge Colorings
最近在两部著作[C.山关岛Zhang，G. Ge，{ \em IEEE Trans. Inform.理论}，64（8）：5755-5766（2018）]和[Q. Yan，X.唐角，澳-地Chen和M. Cheng，{ \em IEEE Commun. Lett.}，22（2）：236-239（2018）]，如在[Q.严，M. Cheng，X. Tang和Q. Chen，{ \em IEEE Trans. Inform. Theory}，63（9）：5821-5833（2017）]等价于二部图的强边着色。在本文中，我们考虑各种方法结合两个或两个以上的强边染色的二部图，以获得新的，因此新的PDA。以某些方式组合PDA也给出了用于获得具有更鲁棒和灵活参数的PDA的框架。我们调查如何与其他人相结合后，某些强边缘着色的参数变化，并比较后得到的PDA与初始的参数，发现，subpacketization水平thusly往往可以提高。
2019-12-05 cs.IT math.CO math.IT
Coded Caching Scheme for Partially Connected Linear Networks Via Multi-antenna Placement Delivery Array
本文针对部分连接线性网络，利用多天线放置传递阵列设计编码缓存方案，在多种缓存条件下达到最优或更小的归一化传递时间，并显著降低子分包数和实现复杂度。
2023-10-27 cs.IT math.IT
The Optimal Memory-Rate Trade-off for the Non-uniform Centralized Caching Problem with Two Files under Uncoded Placement
针对非均匀需求下的集中式编码缓存问题，提出了一种新的解决方案。所提出的布局策略的显着特点是，它承认平等的子包化的所有文件，同时允许用户分配更多的缓存的文件更受欢迎。这在传递阶段中创建了自然的广播机会，这同时对请求不同流行度的文件的用户有帮助。对于两个文件的情况下，我们提出了一种新的交付策略的基础上干扰对齐，使每个用户解码他想要的文件后，两层剥离解码器。此外，我们扩展了现有的逆界一致的需求下未编码的位置，非均匀的情况下。为了实现这一点，我们构建$N!$辅助用户，对应于所有排列的$N$文件，每个缓存仔细选择的子包的文件。每个辅助用户提供不同的逆向边界。总的逆界是所有这些$N!$界的最大值。我们证明，我们的两个文件的情况下，可实现的传输速率满足这一逆，从而建立最佳预期的内存速率权衡的情况下，$K$用户和两个文件的任意流行下未编码的位置。
2019-07-25 cs.IT math.IT
Content Caching and Delivery in Wireless Radio Access Networks
当今的移动数据流量由面向内容的流量主导。在网络边缘缓存流行内容可以缓解网络拥塞并减少内容交付延迟。本文提供了一个全面的和统一的研究在无线接入网络（RAN）的缓存和交付技术在所有边缘节点（EN）和用户设备（UE）。考虑三种高速缓存辅助RAN架构：没有前传的RAN、具有专用前传的RAN和具有无线前传的RAN。它首先在教程性质中回顾了缓存如何通过启用干扰消除（IC）、迫零（ZF）和干扰对齐（IA）来促进这些网络中的干扰管理。然后，提出了两种新的交付方案。一种是用于具有专用前传的RAN，其考虑在EN处的集中式高速缓存放置，但在UE处的集中式和分散式放置。该方案将IA、ZF和IC与软传输前传结合在一起。另一种是用于具有无线前传的RAN，其考虑在所有节点处的分散式缓存放置。它利用无线前传的广播性质来获取不仅未缓存，但也缓存的内容，以提高ENs之间的传输合作。数值结果表明，这两种方案优于现有的结果为广泛的系统参数，由于各种缓存的收益机会主义。
2019-04-16 cs.IT math.IT
Device-to-Device Coded Caching with Distinct Cache Sizes
本文考虑了一种缓存辅助的设备到设备（D2D）系统，其中用户配备有不同大小的缓存存储器。在低业务量时间期间，服务器将内容放置在用户的高速缓存存储器中，知道用户在高峰业务量时间期间请求的文件将必须仅通过D2D传输来递送。通过联合设计未编码的高速缓存放置和线性编码的D2D递送，最坏情况的D2D递送负载被最小化。接下来，提出了关于具有未编码放置的D2D递送负载的新的下限，并且用于针对若干感兴趣的情况明确地表征具有未编码放置的最小D2D递送负载（MD2D）。特别是，具有相等的高速缓存大小的MD2的特点，它示出了相同的交付负载可以实现在网络中与不相等的高速缓存大小的用户，只要最小的高速缓存大小大于一定的阈值。MD2 Cache还具有小缓存大小机制、大缓存大小机制和三用户情况的特征。提供了基于服务器的递送负载与D2D递送负载的比较。最后，高速缓存辅助的D2D系统和编码的分布式计算（CDC）系统之间的连接和数学上的相似之处进行了讨论。
2019-03-19 cs.IT math.IT
On Caching with More Users than Files
高速缓存似乎是一种有效的方式，以减少高峰时段的网络流量拥塞，通过存储在用户的高速缓存中的一些内容，而不知道以后的需求。最近，Maddah-Ali和Niesen提出了一个两阶段，放置和交付阶段，集中式系统（其中用户之间的协调是可能的放置阶段）和分散式系统的编码缓存策略。本文研究了相同的设置下，进一步假设用户的数量大于文件的数量。通过使用相同的未编码的放置策略的Maddah-Ali和Niesen，提出了一种新的编码的交付策略，因为一个文件可能会要求由多个用户产生的多播机会的利润。所提出的交付方法被证明是最佳的约束下的未编码的位置集中式系统的两个文件，而且它是优于已知的缓存策略集中式和分散式系统。
2016-01-26 cs.IT math.IT
Optimal Placement Delivery Arrays from $t$-Designs with Application to Hierarchical Coded Caching
本文从组合$t$-设计出发提出两类新的放置交付阵列（PDA）构造，在低子包化水平下改进传输速率并达到$S$下界，进而构造分层放置交付阵列（HPDA）用于两层编码缓存系统。
2024-02-26 cs.IT math.IT
Structural Properties of Uncoded Placement Optimization for Coded Delivery
Maddah-Ali和Niesen提出了一种集中式编码缓存方案，以减少网络的最坏情况负载，该网络由一个可以访问N个文件的服务器组成，并通过共享链接连接到K个用户，每个用户都配备了大小为M的缓存。然而，这种集中式编码高速缓存方案不能利用不均匀的、可能非常偏斜的文件流行度分布。在这项工作中，我们考虑相同的网络设置，但旨在减少任意（已知）文件流行度分布下的平均负载。首先，我们考虑一类集中式编码缓存计划，利用一般的未编码的位置和特定的编码交付策略，这是由一个一般的文件分区参数指定。然后，我们制定了编码的缓存设计优化问题的考虑类的计划与2^K2^N变量，以最大限度地减少平均负载，通过优化文件分区参数下的任意文件流行度。此外，我们表明，优化问题是凸的，所得到的最优解一般提高后，已知的计划。接下来，我们分析优化问题的结构特性，以获得设计见解并降低复杂性。具体地说，我们得到了一个等价的线性优化问题（K+1）N变量下的任意文件流行度和一个等价的线性优化问题（K +1）N变量下的均匀文件流行度.在统一的文件流行度下，我们还得到了封闭形式的最优解，它对应于Maddah-Ali-Niesen的集中式编码缓存方案。最后，我们提出了一个信息理论的逆界的平均负载下的任意文件流行度。
2017-07-22 cs.IT math.IT
Memory-Rate Tradeoff for Caching with Uncoded Placement under Nonuniform File Popularity
对于非统一的文件流行度的缓存，我们的目标是在未编码的缓存放置的内存速率权衡的特点。我们考虑最近提出的修改编码缓存方案（MCCS）与优化的缓存位置的基础上流行的第一的方法，以最大限度地减少平均交付率。我们介绍了两个信息理论的平均速率下未编码的放置缓存的下限。对于$K = 2$用户，我们表明，优化MCCS达到下限，是最佳的缓存与未编码的位置。对于具有不同文件请求的一般$K$用户，优化的MCCS达到基于流行度优先的下限。当有冗余的文件请求之间的$K$用户，我们显示了优化MCCS和下限，这是由于零填充通常用于编码交付之间可能的差距。我们分析了零填充的影响及其局限性。仿真研究表明，该损耗一般很小，仅在有限的情况下存在。
2021-01-16 cs.IT math.IT
Optimal Cache Placement for Modified Coded Caching with Arbitrary Cache Size
我们认为内容缓存服务提供商和多个缓存启用用户之间，使用最近提出的修改编码缓存方案（MCCS），提供了一个改进的交付策略，随机用户请求。我们开发的MCCS与任意缓存大小的最佳缓存放置解决方案，制定的缓存放置作为一个优化问题，以尽量减少随机用户请求下的交付阶段的平均速率。通过转化，我们证明了该问题是一个线性规划问题。通过探索缓存约束的性质，我们得到了最优的缓存放置解决方案的封闭形式。我们验证，现有的高速缓存放置方案在特定的高速缓存大小是我们的解决方案的一个特例。数值研究表明，如何缓存增益变化的用户人口的增加，作为一个结果，不同的缓存放置模式。
2019-05-17 cs.DC cs.IT math.IT
A Novel Scheme for Coded Caching with Coded Placement in Small Memory Regime
本文针对小内存场景下 N≤K 的编码缓存系统，提出一种放置与传输阶段均采用线性编码的新方案，通过多步传输实现干扰消除，在 K 与 N 相近时性能优于现有方法，并保持可控子分包水平和大小为 3 的有限域运算。
2024-06-10 cs.IT math.IT
Fundamental Structure of Optimal Cache Placement for Coded Caching with Nonuniform Demands
研究了多个缓存启用用户随机请求的缓存系统。在非统一的文件流行度下，我们彻底描述了编码缓存方案（CCS）的最佳未编码缓存放置结构。制定的缓存放置作为一个优化问题，以最大限度地减少平均交付率，我们确定的文件组结构的最佳解决方案。我们表明，无论文件的流行度分布，有\emph{at most three file groups}在最佳的缓存位置{，其中一个组内的文件具有相同的缓存位置}。我们进一步刻画了最优缓存位置的完整结构，并在三个文件组结构中获得了封闭形式的解决方案。一个简单的算法，以获得最终的最佳缓存放置通过比较一组候选人的封闭形式的解决方案并行计算。我们提供了对由最佳缓存放置形成的文件组的深入了解。最优放置解决方案还表明，与现有的次优文件分组方案相比，可以在交付期间探索文件组之间的编码。使用文件组结构的CCS的最佳缓存位置，我们提出了一个新的信息理论的逆界编码缓存，比现有的最好的。此外，我们的特点是在CCS中的文件子打包的最佳缓存位置的解决方案，并表明，在最坏的情况下规模为$\mathcal{O}(2^K/\sqrt{K})$为$K$用户的最大子打包级别。
2022-02-04 cs.IT math.IT
Centralized Hierarchical Coded Caching Scheme over Two-Layer Networks
本文考虑了一个分层缓存系统，其中一个服务器连接多个镜像站点，每个连接一组不同的用户，镜像站点和用户都配备了缓存内存。虽然已经存在研究这种设置并提出编码缓存方案以减少传输负载的工作，但仍存在两个主要问题需要解决：1）由$R_1$表示的第一跳的未编码放置下的最佳通信负载仍然未知。2)以前的方案是基于Maddah-Ali和Niesen的数据放置和传送，这需要较高的子分组化水平。如何在分层缓存系统中实现传输负载和子分组化级别之间的良好折衷还不清楚。在本文中，我们旨在解决这两个问题。我们首先提出了一个新的组合结构命名为分层放置交付阵列（HPDA），它的特点是任何分层缓存系统的数据放置和交付。然后，我们构造两类HPDA，其中第一类导致在某些情况下实现最佳$R_1$的方案，而第二类需要较小的子分组级别，但代价是稍微增加传输负载。
2022-09-25 cs.IT math.IT
Coded Caching for Heterogeneous Systems: An Optimization Perspective
在高速缓存辅助网络中，服务器在低流量期间在用户处填充高速缓存存储器，以便在高峰流量时间期间减少递送负载。反过来，在服务器上的传递负载和用户处的缓存大小之间存在基本的权衡。在本文中，我们研究这种权衡在多播网络中的服务器连接到用户具有不平等的缓存大小和用户的数量小于或等于库文件的数量。我们提出了集中式未编码的位置和线性交付计划，通过求解线性规划进行优化。此外，我们推导出一个下限的交付内存的权衡与未编码的位置，占高速缓存大小的异质性。我们明确地描述这种权衡的情况下，三个最终用户，以及任意数量的最终用户时，在用户的总内存大小是小的，当它是大的。接下来，我们考虑一个系统，其中服务器通过不同容量的速率受限链路连接到用户，并且服务器根据总缓存预算分配用户的缓存大小。我们的特点是最佳的缓存大小，最大限度地减少交付完成时间与未编码的放置和线性交付。特别是，最佳的内存分配之间的平衡分配较大的高速缓存大小的用户与低容量的链接和统一的内存分配。
2019-03-13 cs.IT math.IT
On the Dynamic Centralized Coded Caching Design
编码缓存方案为我们提供了一个有效的框架，以实现额外的编码多播增益，利用编码到多个传输信号。编码缓存设计的目标是联合优化的放置和交付方案，以最大限度地减少传输的编码信号的量。然而，很少有研究工作考虑多轮编码缓存的设计问题，其中固定和移动用户可能共存于一个网络中不同数量的活跃用户存在于连续轮。显然，这种动态的网络配置可能会导致不希望的频繁放置缓存内容更新在用户端，如果我们假设编码缓存方案的每一轮分别。因此如何定制编码缓存设计，使得可以避免在放置阶段频繁的缓存内容更新，并且同时在多轮中保持交付阶段的全部缓存增益将变得非常期望。在本文中，通过仔细检查二分图表示的编码缓存方案，提出了一个动态集中式编码缓存设计的基础上，基于拼接的布局和饱和匹配的交付计划。分析结果表明，本文提出的动态编码缓存方案能够实现灵活的编码组播，并且是顺序最优的。
2019-06-20 cs.IT math.IT
A Novel Content Caching and Delivery Scheme for Millimeter Wave Device-to-Device Communications
针对支持缓存的毫米波D2D网络，提出最大化视距D2D链路内容交付成功率的缓存放置策略及启发式交付算法，相比传统策略提升流量卸载增益与超密集网络能效。
2019-11-15 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Downlink Scheduling for File Placement and Delivery in Cache-Assisted Wireless Networks with Finite File Lifetime
在本文中，流行的文件的下行传输调度优化与无线缓存节点的协助。具体来说，每个文件的请求，这是进一步划分成若干段，建模为泊松点过程在其有限的生命周期。考虑两种下行链路传输模式：（1）基站反应性地向请求用户和所选择的缓存节点多播文件片段;（2）基站主动地向所选择的缓存节点多播一些文件片段而无需请求。具有解码的文件段的高速缓存节点可以帮助经由其他频谱卸载业务。在没有主动多播的情况下，我们将下行链路传输资源最小化表示为具有随机阶段数的动态规划问题，该问题可以通过具有固定阶段数的有限时域马尔可夫决策过程（MDP）来近似。为了解决巨大的状态空间，我们提出了一个低复杂度的调度策略，通过线性近似的价值函数的MDP，其中的近似误差的界限。此外，我们提出了一个基于学习的算法来评估近似的价值函数未知的地理分布的请求用户。最后，在上述反应式多播策略的基础上，提出了一种主动式多播策略来利用阴影效应的时间多样性。仿真结果表明，所提出的低复杂度的反应式组播策略可以显著降低基站的资源消耗，而主动式组播策略可以进一步提高性能。
2019-02-24 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom of Interference Networks with Transmitter-Side Caches
本文研究了具有任意数量发射机和接收机的高速缓存辅助干扰网络，其中每个发射机具有有限大小的高速缓存。每个发射器在放置阶段从文件的内容库填充其高速缓冲存储器。在随后的交付阶段，每个接收方请求一个库文件，发送方负责将所请求的文件从其缓存交付给接收方。目标是设计用于放置和递送阶段的方案，以最大化总自由度（sum-DoF），其表示干扰网络在高信噪比状态下的容量。我们的工作主要集中在一个常用的未编码的布局策略。我们提供了一个信息理论界的总和自由度这种布局策略。我们证明了一个例子，推导出的界限是严格的小缓存大小的文献中存在的界限。我们提出了一种新的交付计划，具有更高的可实现的总和自由度比以前在文献中给出的。结果表明，总和自由度的倒数线性下降的发射机缓存大小的增加。因此，增加发射机处的高速缓存大小转化为增加总和DoF，并因此增加干扰网络的容量。
2017-12-16 cs.IT math.IT
Benefits of Coded Placement for Networks with Heterogeneous Cache Sizes
在这项工作中，我们研究编码放置在缓存系统中的用户有不平等的缓存大小，并证明其性能优势。特别是，我们提出了一个缓存计划与编码的位置为三个用户的系统，优于最好的缓存计划与未编码的位置。在我们提出的方案中，用户缓存未编码和编码的文件，并在用户与大内存的编码件解码使用单播/组播信号旨在为用户提供较小的内存。此外，我们将所提出的方案扩展到更大的系统，并表明与未编码的放置相比，编码放置可以减少交付负载。
2018-11-09 cs.IT math.IT
Decentralized Caching Schemes and Performance Limits in Two-layer Networks
我们研究了一个两层网络中的分布式缓存方案，该网络包括一个服务器，多个助手和多个用户。基本上，建议的缓存方案包括两个阶段，即放置阶段和交付阶段。在放置阶段，每个助手/用户随机和独立地从服务器选择内容并将其存储到其存储器中。在交付阶段，用户向服务器请求内容，服务器通过帮助器满足每个用户。不同于现有的缓存方案，建议的缓存方案考虑到在放置阶段的帮助者和用户的预存储的内容来设计交付阶段。同时，建议的缓存方案利用索引编码在交付阶段，并利用多播的机会，即使不同的用户请求不同的内容。此外，我们分析了所提出的缓存方案的性能限制的特点，并表明，所提出的缓存方案的可实现的速率区域位于恒定的利润率的信息理论的最佳。特别地，乘性因子和加性因子分别被仔细锐化为$\frac{1}{48}$和$4$，这两者都优于现有技术。最后，仿真结果表明，所提出的缓存方案相比，艺术状态的优势。
2018-10-11 cs.IT math.IT
Coded Caching for a Large Number Of Users
信息论分析的编码缓存系统被认为是一个服务器的数据库中的N个相等大小的文件，每个F位长，服务K个用户。假设每个用户具有可以存储M个文件的本地缓存，即，MF比特的容量。主动缓存到用户终端被认为是，其中的缓存被填充的服务器提前在放置阶段，而不知道用户的请求。每个用户请求一个文件，所有的请求在交付阶段通过一个共享的无错误链接同时得到满足。首先，集中式编码缓存的研究假设在交付阶段的活跃用户的数量和身份是已知的服务器在放置阶段。针对缓存容量为M = N/K的情况，提出了一种新的基于组的集中式编码缓存（GBC）方案。结果表明，该方案实现了一个较小的交付率比所有已知的方案在文献中。改进，然后扩展到更广泛的缓存容量之间的建议计划和其他已知的计划在文献中通过内存共享。接下来，所提出的集中式编码缓存的想法被利用在分散的设置，其中参与交付阶段的用户的身份被假定为在放置阶段是未知的。结果表明，建议的分散式缓存方案也实现了交付率小于国家的最先进的。数值模拟也证实了我们的理论结果。
2016-05-06 cs.IT math.IT
Novel Delivery Schemes for Decentralized Coded Caching in the Finite File Size Regime
本文分析了分散式缓存系统中缓存大小和下载速率之间的可实现的权衡与未编码的缓存放置最初由Maddah-Ali和Niesen提出。它提出了两个新的交付计划，利用多播的机会，出现时，一个文件是由多个用户的需求。这些交付方案是已知方案对文件大小有限的制度的扩展。数值评估的情况下，文件的均匀流行度表明，所提出的计划优于以前的所有值的缓存大小。
2017-05-24 cs.IT math.IT
A framework of constructing placement delivery arrays for centralized coded caching
在高速缓存系统中，为了提高在高峰业务时间的传输效率并降低实现复杂度，期望设计具有尽可能小的传输负载$R$和子分组化$F$的编码高速缓存方案。Yan等人将集中式编码缓存方案重新表述为设计称为放置交付阵列（PDA）的对应$F\times K$阵列，其中$F$是子分组化，而$K$是用户数量。出于几个构造的PDA，我们介绍了一个框架，用于构建PDA，其中每行是由一个矩阵的行向量称为行索引矩阵和每列的索引标记的直积集的元素。利用这个框架，得到了一个新的方案，它可以被看作是一些以前已知的方案的推广。当$K$等于${m\choose t}q^t$的正整数$m$，$t$与$t<m$和$q\geq 2$，我们证明了行索引矩阵必须是一个正交数组，如果所有的用户有相同的内存大小。此外，如果编码增益为${m\choose t}$，则行索引矩阵必须是覆盖阵列，这是我们框架下的最大编码增益。因此，在我们的框架下的传输负载和子分组化的计划的下界。最后，使用正交数组作为行索引矩阵，我们获得了两类更显式的方案，这些方案在子分组化方面具有显着优势，而传输负载等于或接近于上官等人（IEEE Trans. Inf. Theory，64，5755-5766，2018）针对相同数量的用户和内存大小构造的方案。
2021-05-31 cs.IT math.CO math.IT
Coded Caching in Multi-server System with Random Topology
缓存辅助的内容交付研究了多服务器系统中的$P$服务器和$K$用户，每个配备有一个本地缓存存储器。在交付阶段，每个用户随机连接到$P$服务器中的任何$ρ$。由于多个服务器的可用性，这些服务器模拟了小型小区基站（SBS），可以通过降低每个服务器的存储容量和降低每个服务器的传输速率来满足需求;然而，与单服务器场景相比，这也导致了组播机会的减少。提出了一种联合存储和主动缓存方案，该方案利用服务器上的编码存储，用户处的未编码缓存放置和编码交付。针对来自服务器的\textit{successive}和\textit{parallel}传输，研究\textit{latency}的递送。它示出，与连续传输的可实现的平均交付延迟是可比的单服务器的情况下实现的，而两者之间的差距取决于$ρ$，可用的冗余跨服务器，并可以通过增加存储容量在SBS减少。所提出的方案与未编码的缓存放置和MDS编码的服务器存储的最优性也证明了连续传输。
2020-03-09 cs.IT math.IT
On the Optimality of Separation between Caching and Delivery in General Cache Networks
我们考虑一个系统，包含一个多个文件的库和一个通用的无记忆通信网络，通过该网络，服务器连接到多个用户，每个用户都配备了一定大小的本地隔离缓存，可以用来存储库的一部分。每个用户都将请求库中的一个文件，该文件需要由服务器通过中间通信网络传递。我们的目标是设计缓存的位置（没有用户的未来请求的先验知识）和交付阶段，以最大限度地减少（标准化）的交付延迟。我们假设传递阶段包括两个步骤：（1）在服务器上生成一组多播消息，每个用户子集一个，以及（2）将多播消息传递给用户。在这种情况下，我们表明，存在一个通用的计划，缓存的位置和组播消息生成，这是独立的底层通信网络之间的服务器和用户，并实现最佳的传输延迟内的所有无记忆网络的一个恒定的因素。我们证明了这一结果，即使底层通信网络的容量区域是未知的，甚至近似。该结果表明，在上述设置中，一方面高速缓存和多播消息生成与另一方面将多播消息递送给用户之间的分离近似是最优的。这一结果具有重要的实际意义，即在即将到来的交付阶段，可以独立于网络结构进行预取。
2018-05-05 cs.IT math.IT
Memory-Rate Tradeoff for Caching with Uncoded Placement under Nonuniform Random Demands
对于一个多用户的缓存系统，我们的目标是表征的内存速率权衡与未编码的缓存放置，根据非统一的文件流行度。关注于最近由Yu等人提出的修改的编码缓存方案（MCCS），我们制定的MCCS的缓存布局优化问题，以最大限度地减少不均匀的文件流行度下的平均交付率，限制到一类流行的第一个位置。然后，我们提出了两个信息理论上的平均速率与未编码的位置，一个一般的缓存位置和其他限制的流行第一的位置缓存的下限。通过比较优化的MCCS的平均速率与下限，我们证明了优化的MCCS达到一般的下限为两个用户的情况下，提供准确的内存速率折衷。此外，它获得了基于流行度第一的情况下，一般K用户的不同文件请求的下限。在这两种情况下，我们的研究结果还表明，流行第一的位置是最佳的MCCS，和零填充编码交付中使用的不会导致最优性的损失。对于K个用户有冗余文件请求的情况，我们的分析表明，由于零填充，优化的MCCS和下限之间可能存在差距。接下来，我们充分表征的最佳流行第一的缓存放置MCCS，这是具有一个简单的文件分组结构，可以通过一个有效的算法，使用封闭形式的表达式计算。最后，我们扩展我们的研究，以适应不均匀的文件的流行程度和大小，在那里我们表明，优化MCCS达到了两个用户的情况下，提供确切的内存速率权衡的下限。数值结果表明，对于一般的设置，优化MCCS之间的差距，下限只存在于有限的情况下，是非常小的。
2022-07-27 cs.IT math.IT
Fairness and Transmission-Aware Caching and Delivery Policies in OFDMA-Based HetNets
最近，无线边缘缓存已经作为未来无线网络的有前景的技术出现，以通过在网络边缘主动存储内容来应对对高数据率和低延迟多媒体服务的指数增长的需求。在这里，我们的目标是设计高效的缓存放置和交付策略的正交频分多址（OFDMA）为基础的缓存启用异构蜂窝网络（C-HetNet），在两个独立的阶段：缓存阶段（CP）和交付阶段（DP）。由于保证移动用户（MU）之间的公平性没有得到很好的研究，在高速缓存辅助的无线网络中，我们首先提出了两个基于延迟的公平性计划，称为比例公平（PF）和最小最大公平（MMF）。PF方案处理最小化MU的总加权延迟，而MMF旨在最小化它们之间的最大延迟。在CP中，我们提出了一种新的主动公平性和传输感知缓存放置策略（CPS），对应于每个目标公平方案，利用灵活的无线接入和回程传输的机会。具体来说，我们共同执行的物理资源的分配，存储和无线电，用户关联，以提高CPS的灵活性。此外，在每个公平方案的DP，提出了一个有效的交付策略的基础上的到达请求的MU，CSI和缓存状态。数值评估表明，我们提出的CPS优于总延迟的MU高达27%相比，传统的基线流行的CPS。
2018-11-27 cs.IT math.IT
Caching in Combination Networks: A Novel Delivery by Leveraging the Network Topology
Maddah-Ali和Niesen（MAN）在2014年令人惊讶地表明，通过在共享链路广播网络中使用编码缓存，可以为任意数量的配备缓存的用户提供恒定数量的传输。本文研究了用户的缓存大小和文件下载时间的组合网络，其中用户与缓存通过中间中继服务器进行通信之间的权衡。受所谓的分离方法的启发，假设放置和组播消息生成是根据MAN原始方案完成的，而不管网络拓扑如何。本文的主要贡献是设计了一种新的两阶段交付计划，占网络拓扑结构，优于文献中的计划。关键思想是创造额外的（与MAN相比）多播机会：在第一阶段，发送编码消息的目的是增加用户的“边信息”量，然后在第二阶段利用这些信息。新方案的下载时间与1=H（H是中继的数量）成正比，并且在某些参数制度的未编码放置的约束下是顺序最优的。
2018-02-28 cs.IT math.IT
On Coded Caching with Heterogeneous Distortion Requirements
本文考虑异构编码缓存的用户有不平等的失真要求。服务器通过一个无错误的多播链接连接到用户，并根据总的内存预算设计用户的缓存大小。特别地，在放置阶段，服务器联合设计用户的缓存大小和缓存内容。为了满足用户的请求，在交付阶段，服务器发送满足用户失真要求的信号。提出了一个以最小化最坏情况下的传输负载为目标的优化问题，该优化问题的目标是满足总的缓存预算和用户的失真要求。未编码的位置和线性交付的最佳解决方案的特点明确，并表现出相对于总的高速缓存内存预算的阈值政策。作为研究的副产品，提出了一种用于具有固定缓存大小的系统的缓存方案，该方案优于最先进的技术。
2018-02-27 cs.IT math.IT
Non-Symmetric Coded Caching for Location-Dependent Content Delivery
沉浸式观看正在成为人机交互的下一个界面演进。真正的无线沉浸式应用需要超低延迟的大量数据传输，这对下一代无线网络提出了严格的要求。解决这些要求的一个潜在解决方案是有效利用设备内存储和计算能力。本文提出了一种新的基于位置的编码缓存放置和交付方案，利用嵌套编码调制（NCM），使多速率组播传输。为了在不同的网络位置提供统一的体验质量，我们制定了一个线性规划缓存分配问题。其次，基于用户的空间实现，我们采用基于NCM的编码传输算法，以有效地服务于一个不同的用户组在每次传输。数值结果表明，所提出的基于位置的交付方法显着提高传输效率相比，最先进的。
2021-04-13 cs.IT math.IT
On Hierarchical Coded Caching with Offline Users
针对带离线用户的两层分层网络编码缓存问题，提出分层热插拔放置交付阵列（HHPDA）描述一般情况下的放置与交付阶段，并利用组合t-设计构造了一类HHPDA。
2025-07-01 cs.IT math.IT
Cooperative Multi-Bitrate Video Caching and Transcoding in Multicarrier NOMA-Assisted Heterogeneous Virtualized MEC Networks
移动边缘计算（MEC）网络中的协作视频缓存和转码是未来无线网络的新范例，5G和5G之后，通过在无线电接入网络（RAN）内预取视频文件来减少稀缺且昂贵的回程资源使用。该技术与其他新兴技术（例如无线网络虚拟化和多载波非正交多址（MC-NOMA））的集成提供了更灵活的视频交付机会，这导致网络收入和终端用户服务体验的增强。在这方面，我们提出了一个两阶段的RAF的并行合作联合多比特率视频缓存和转码异构虚拟化MEC网络。在缓存放置阶段，我们提出了新的主动交付感知缓存放置策略（DACPSs），通过联合分配物理和无线电资源的基础上，网络随机信息，利用灵活的交付机会。然后，对于交付阶段，我们提出了一个基于用户请求和网络信道条件的交付策略。对应于两个阶段的优化问题旨在最大化网络切片的总收益，即，虚拟网络这两个问题都是非凸的，并且具有高计算复杂性。对于每个阶段，我们展示了如何有效地解决问题。我们还提出了一个低复杂度的RAF中的复杂度的交付算法显着降低。针对网络随机信息的动态变化，提出了一种在网络分发阶段的分发感知缓存刷新策略（DACRS）。广泛的数值评估表明，我们提出的DACPSs和DACRS比传统方法的性能提高了30%。
2019-04-14 cs.IT math.IT
Optimal Wireless Caching with Placement Cost
编码缓存已被证明会导致显着的吞吐量增益，但它的收益证明，只有假设一个放置阶段，没有传输成本。然而，自由放置阶段是一个不切实际的假设，可能会成为实现编码缓存承诺的障碍。在[1]中，我们通过引入一个通用的缓存框架来放松这一假设，该框架在不同网络架构、内存约束和流量模式的一般假设下捕获交付和放置阶段的传输成本。在这里，我们利用这个一般的框架，并专注于分析的整体吞吐量和结构的最佳缓存方案的布局通信成本的影响，在最坏情况下的流量模式和无限的内存在最终用户的假设。有趣的是，我们发现相关的网络配置，其中未编码的缓存是最佳的解决方案。
2019-12-13 cs.IT math.IT
