通信業界では、携帯電話基地局を接続する、中程度に制約されたバックホールの混雑を緩和するために、コンテンツ配信をネットワークのさらに外側にまで広げる必要があることがますます明らかになっています。
基地局でのコンテンツ キャッシュは役立ちますが、香港理工大学の IEEE フェローである Xi Ping 氏が新しい論文で指摘しているように、固定ネットワークでうまく機能してきたキャッシュ戦略 (たとえば、ISP ネットワークで最も人気のあるコンテンツをキャッシュする) は、携帯電話ネットワーク バックホールと信頼性の低い無線リンクによって困難になっています。
また、数万の基地局が稼働しているため、誤った展開をすると非常に大きな損失につながるため、基地局のキャッシュ戦略を最適化することも重要であることも指摘しておく価値があります。
Ping の提案の基本は、モバイル ネットワークでは、キャッシュ設計に、ユーザー遅延 (多数のユーザーにわたる平均)、各基地局でのキャッシュ制約、基地局バックホール リンクでの伝播遅延、コンテンツの人気とバックホール ネットワークの相互作用を考慮する必要があるというものです。
関連する数学の複雑さを無視すれば、この戦略の背後にある 1 つの二者択一の決定は非常に単純です。
- バックホールの遅延が小さい場合、キャッシュは最も人気のあるコンテンツを優先する必要があります。
- バックホールの遅延が大きい場合、設計ではコンテンツの多様性に重点を置き、アップストリーム リンクを通過するコンテンツを最小限に抑えます。
論文に記載されているように、キャッシュが小さいとより頻繁な更新が必要になるため、キャッシュ戦略は個々のベース ステーションで利用できるリソースによって制限されます。
最適なキャッシュ戦略には「チャネル統計とファイルの人気に関する知識」が必要であり、提案されている中央コントローラはローカル キャッシュに適切なデータが入っていることを確認できる。
彼らが指摘するもう一つの問題は、モバイル ネットワークに特有の問題で、基地局とユーザー間の無線リンクの信頼性が比較的低いことである。
Dell などのベンダーはオーストラリアの NBN などのネットワークでのキャッシュの展開について議論してきましたが、設計者はノードとユーザー間の伝送特性がかなりよく知られていると想定できます。
しかし、携帯電話ネットワークでは、同じ基地局での他のユーザーのアクティビティ、干渉、ユーザーの移動による信号減衰など、ユーザーの接続を低下させる要因が多数あります。
これを回避するために、Peng 氏らは、同じコンテンツが複数のベース ステーションにキャッシュされている場合、システムは障害のあるチャネルを持つユーザーを識別し、より良好な信号を提供している近くのキャッシュにダウンロードをリダイレクトできると指摘しています。
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著者らのシミュレーション テストが示唆するように、このモデルは両方の長所を兼ね備えています。つまり、バックホールの遅延が低い場合、システムは従来の最も人気のあるコンテンツ (MPC) 戦略と一致し、バックホール リンクに問題がある場合は、最大コンテンツ多様性 (LCD) 戦略に収束します。®