基于移动边缘计算的协同缓存策略研究开题报告

全文总字数：4105字

1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来，随着移动互联网和高速4g/lte网络架构的发展，高清视频流、虚拟现实等移动多媒体服务快速发展，同时以智能手机和平板电脑为代表的智能终端迅速普及，移动终端设备产生的数据流量(例如多媒体文件共享和视频流)正在爆炸式增长，并且还将达到当前蜂窝网络的容量限制。在未来5g移动通信中，移动互联网应用将进一步持续飞速发展，数据业务类型将更加多样化，用户对高速率的移动网络服务的需求急剧增加，这使得网络中业务流量将进一步持续增长，并且给下一代移动通信系统带来巨大冲击山。网络流量的急剧升高，使得现有的移动通信网络架构受到严重影响和限制。5g通信系统必须提供快速、灵活、可靠和持续的无线连接，同时有效支持快速增长的移动网络流量和海量数据业务。

经国内外研究，从提高内容分发效率的角度来不断优化网络是一个较为可行的方法。而学术界和工业界也从未间断过对内容分发技术的研究和探索，如对等网络（p2p）、内容分发网络等等。这些技术既可以充分利用当前网络基础设施，又能以相对较低的成本进行部署，因此，成为了当前改善内容分发的主要技术。但依然存在一些问题，例如：p2p可以为终端用户带来极高的下载速度，但是占据了大量了网络带宽资源；cdn虽然可以对特定的用户或内容提供加速服务，但是需要部署大量的服务器…如果单纯的使用几种网络技术去解决当前网路分发能力不足的情况，都很难奏效。

同时，由欧洲电信标准协会基于5g演进提出的一个新的架构：移动边缘计算（mobile edge computing，mec）技术，为互联网服务的发展以及应对海量的数据流量提供了高效的技术支持。mec将服务器下沉到移动网络边缘，进而分流数据、降低网络负荷、辅助智能移动终端来完成任务，从而最大程度的提升用户满意度。

2. 研究的基本内容与方案

本次研究的基本内容是基于移动边缘计算的协同缓存策略研究，目的是寻找一种能有效提高模型内节点的协同缓存计算内容利用率的策略，以优化网络综合性能。

本次研究在编程环境上选择的是vc或者matlab开发环境。要求掌握基于c语言或matlab语言的系统的仿真设计技术。

本次研究在mec架构下，提出一种协作缓存模型，并在该架构中，创建协作缓存域的环境。一个协作缓存域由若干个互连的mec本地缓存构成，域内的mec 可以共享数据内容，实现mec资源的高效利用。在面对内容缓存时，mec服务器事先缓存目标内容，当接入该mec服务器的智能移动设备请求目标内容时，边缘服务器能够以较快速度返回，给予用户优异的服务体验。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅文献资料，明确研究目标，完成开题报告；

第4-10周：进行系统研究设计及仿真设计；

第11-12周：进行系统仿真调试、完善系统仿真功能；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]葛志诚,徐恪,陈靓,李彤,姚龙,沈蒙.一种移动内容分发网络的分层协同缓存机制[j].计算机学报,2018(12):2769-2786.

[2]韩文飞. ccn中能效感知的协同缓存策略和路由转发策略研究[d].广西大学,2018.

[3]ismaeelal ridhawi,moayad aloqaily,yehia kotb,yousif al ridhawi,yaser jararweh. acollaborative mobile edge computing and user solution for service compositionin 5g systems[j]. transactions on emerging telecommunicationstechnologies,2018,29(11).