边缘计算网络中面向内容提供商的视频缓存策略研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xy59573928
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着全球移动数据流量呈爆炸式增长,移动视频将成为移动网络中最主要的服务之一。边缘缓存技术将内容存放在更接近用户的网络边缘端,能有效降低请求延迟和网络负载。现有的边缘缓存工作主要从系统或用户的角度展开研究,旨在减少传输延迟、降低系统能耗和提升用户体验等,但移动视频服务的主体是内容提供商,较少工作考虑内容提供商的缓存经济成本。为此本文从内容提供商的角度对视频边缘缓存问题展开了深入研究,主要包括:多个内容提供商如何通过合作来提升自身收益;针对多码率视频,内容提供商如何利用边缘服务器资源对视频内容进行缓存、转码和调度,保证用户体验并降低自身的租赁成本。具体的研究工作和创新点概括如下:(1)研究基于联盟博弈的多内容提供商合作缓存策略。考虑有多个内容提供商时,它们可能在边缘服务器缓存相同的视频内容进而付出多份经济成本。针对该问题,本文提出一种基于联盟博弈的多内容提供商合作缓存策略,内容提供商通过建立合作联盟对缓存的内容进行共享,降低各自的资源租赁成本进而提高自身收益。首先以最大化内容提供商的整体收益为目标,建立了具有可转移效用的联盟博弈模型;然后设计了最大化联盟总收益的多样性缓存方法,并证明了联盟博弈模型为凸博弈且核心非空,提出了基于请求量贡献的分配方案并求得稳定的联盟结构;最后基于真实数据集进行实验,结果表明内容提供商通过合作能有效提升自身收益。(2)研究面向多码率视频的边缘缓存与转码策略。将边缘缓存技术与自适应码率视频传输技术结合,以提升内容提供商的视频服务质量。为降低内容提供商的资源租赁成本,本文提出一种面向多码率视频的存储、计算和带宽总租赁成本优化策略。首先以最小化内容提供商的整体租赁成本为目标,建立了整数规划的数学模型;然后将问题划分为缓存问题和请求响应问题,先基于流行度等级对视频内容进行梯度缓存,再根据视频缓存状态确定边缘服务器的最优响应方式;最后进行了仿真实验,结果表明所提策略在保证用户体验的同时能有效降低内容提供商的总租赁成本。(3)研究多边缘服务器协作的视频缓存、转码与传输策略。将边缘服务器协作缓存与边缘转码结合,提出了一种视频缓存、转码和传输策略。首先对内容提供商的整体租赁成本建立整数规划模型,并证明边缘协作视频缓存、转码与传输问题是NP完全问题;然后基于视频的历史请求数估计流行度的变化并进行缓存,结合视频的缓存状态选择成本更低的方式响应用户请求;最后基于真实数据集进行了实验,结果表明所提策略与现有策略相比,提升了请求的命中率并有效降低了内容提供商的资源租赁成本。
其他文献
随着科技的发展和网络医疗咨询的逐步兴起,越来越多的用户通过在线服务平台进行医疗咨询和寻求帮助。目前这些平台在回答用户问题时,一般通过搜索引擎进行问题检索,这种方式主要依赖于关键词语信息匹配,同时受用户对医学专业词汇表述的影响,通常不能充分理解用户语义,难以获取准确的内容。为了解决传统在线医疗服务平台存在的这些问题,医疗问答系统通过医疗知识库来匹配用户描述的病情,直接给出相关解决方案。但由于目前医疗
学位
各种社交媒体、电子商务平台等互联网应用的普及给人们的生活带来巨大便利的同时,也方便了人们对某些事物发表自己的主观看法,这些带有丰富个人情感和主观倾向性的内容蕴含着巨大的商业价值和社会价值,因此情感分析一直都是研究者们重点关注的热点问题之一。以往的研究工作主要针对句子级和篇章级情感分析任务,此类研究的目的是判断一个句子或一篇文档的情感倾向性。而方面级情感分析任务的目的是分析文本中不同方面的情感倾向性
学位
传统的可重构架构,例如现场可编程门阵列(FPGA)面临存储资源稀缺和路由开销较大等问题,难以满足未来数据密集型应用的需求。忆阻器能够在器件级实现存储计算一体化,基于忆阻器实现的存算互换架构有望解决上述问题。存算互换架构基于忆阻器交叉阵列结构实现,可将逻辑、互连和内存无缝地合并在一起,从而提供了更大的硬件资源灵活性,可以灵活地处理数据密集型或计算密集型应用程序,目前已得到了广泛的关注。虽然新型存算互
学位
《〈论语〉十二章》体现了孔子的学习观和修身思想。本文以义务教育阶段语文核心素养为依据,借助群文阅读的理念,对该篇课文进行教学设计,共分为五个部分。第一部分阐释本次群文阅读的价值与可行性,第二部分是议题的确立,第三部分是教学内容的选择,第四部分是教学设计,第五部分是教学思考,希望给一线教学提供帮助。
期刊
随着信息技术革命的日益推进,数字化转型成为中小物流公司在未来生存发展的必然需要。本研究集中探讨了数字鸿沟情景下中小企业数字化转型的“不敢、不会、不能转”的数字鸿沟问题,从数字鸿沟视角为中小企业数字化转型提供了实现路径,有助于中小企业更加深刻地剖析自身存在的问题。
期刊
本文以2012—2020年中国A股上市企业为研究样本,实证分析不同生命周期阶段的数字化转型对企业价值的影响。研究结果表明:(1)随着生命周期的推移,数字化转型与企业价值之间呈现先上升后下降的倒U型关系,且数字化转型不能显著提高衰退期企业价值;(2)数字化转型通过技术创新和业务创新影响成熟期企业价值,且数字化转型仅通过技术创新影响成长期企业价值;(3)数字化转型对国有企业和高市场化地区企业价值提升的
期刊
随着计算机的飞速进步和互联网的迅速扩张,人工智能、大数据和5G技术在2015年到2020年期间取得了巨大的进展。伴随着这些高科技的发展,用户在各种计算机终端设备上,访问的信息形式发生了由文字到音频、音频到图像、图像到视频的巨大转变。在图像的采集和传输过程中很容易会受到多种不同原因的影响而使得图像的质量变差的情况。为了缓解这些因素对图像的影响,更加先进的图像去噪技术迫切需要被提出。本文以图像去噪为基
学位
随着近年来生物测序技术的迅速发展,基因数据井喷式增长,测序在生物信息学研究中扮演了重要的角色。在育种实践中,由于样本规模较大,高密度的测序数据获取成本较高,通常会采用高低密度测序混合的方式来获取基因型数据,分析计算时再利用基因型填充工具将低密度数据填充为高密度数据以获得更准确的选种选配结果。基因型填充主要是利用缺失位点与附近位点的遗传连锁不平衡特性来推断缺失值。传统填充方法大多是基于隐马尔可夫模型
学位
近年来少样本学习受到了很多关注,它旨在从少量有标签训练数据中实现快速学习和泛化。少样本图像分类作为少样本学习的主要分支,它的目标是在每个类只提供单个或几个训练样本(支持样本)时学习一个分类器以识别测试样本(查询样本)的类别。在少样本学习中应用元学习的思想可以帮助模型在相同类型任务之间迁移有用的元知识,一定程度上减轻样本量少带来的问题。但是少量样本带来的信息十分有限仍不足以充分表示一个类别。在元学习
学位
随着互联网新闻资讯数量的急剧增长,用户常常会面临巨大的阅读障碍,难以及时且准确地知悉新闻资讯的主要内容。在此背景下,为了满足用户快速获取新闻概要的需求,对大规模新闻资讯进行智能化概述,开展文本自动摘要技术的研究尤为必要。本文以大规模新闻数据集为研究语料,以增强生成摘要包含的主题语义信息为主线,分别开展了抽取式自动摘要、生成式自动摘要以及生成式模型训练优化等方面的改进研究工作,最终采用“先抽取,再生
学位