本技术提出了一种旨在优化吞吐量的基站内容缓存和协作内容预取方法,应用于高铁通信技术。该技术涵盖构建一个综合考虑多普勒效应和自由空间损耗的高铁通信模型。
背景技术
随着移动网络的不断发展,人们在高铁列车运行途中,也趋向于有更大的带宽需求,使用移动设备请求视频内容。然而在乘坐高铁时,由于高铁以将近300km/h高速移动,用户在请求内容时会快速跨过每个小区,不断与基站进行连接建立、断开,请求数据状态不稳定;自由空间存在的路径损耗以及由于高速移动产生的多普勒频移,都会对网络信号质量造成一定程度的影响,用户服务质量欠佳。在数据流量高峰期,回程链路负担过重,数据中心对用户请求无法正常满足,并且同一数据被重复多次请求,加大了通信信令开销,也会加重数据中心的网络负担。
在无线边缘端使用缓存可以有效的处理诸如视频播放的庞大流量,请求内容重复,传输信道不稳定等问题。在非高峰期对用户请求进行预测缓存,方便用户在流量高峰期直接在本地请求数据,由于请求的内容是直接从靠近用户端的服务器发送,不需要回程成本,所以通过这种方式可以缓解回程链路压力,减少网络拥塞,降低服务时延。对数据进行预先获取也是提高用户服务质量的一种方法,根据用户活动轨迹预测用户下一次请求位置,该处基站根据当前请求内容从数据中心预取数据。
对于高速移动中的用户,多普勒效应是不可忽略的,目前大多通信模型都期望通过作用物理层来消除这一影响,但是,这个方法比较复杂并且不能完全抵消这一效应,特别是在未来基站工作频率、列车移动速度都大幅提升,这一影响将会更加明显。
因此,亟需一种新的缓存方法来解决由于高铁高移动特性导致用户与基站连接频繁切换,逗留时间较短等问题,从而缓解回程链路拥挤,用户请求响应慢等问题。
实现思路