雾无线接入网中的编码缓存方法研究文献综述

1. 文献综述（或调研报告）：

1.雾无线接入网

随着无线通信网络的发展和智能终端的普及，无线通信系统需要为大量的智能终端提供高速且稳定的网络服务。5G通信系统需要实现更高的容量和能效，为此研究者们提出了多种网络结构，如小蜂窝网络、异构网络和云无线接入网络。

云无线接入网(Cloud Radio Access Network, C-RAN)将网络中的所有存储、控制和计算都集中到了云端。C-RAN采用集中式的基带信号处理，这样可以减少基站的部署，替代基站的是远端射频头(Remote Power Head, RRH)，它可以为用户层提供高速的数据传输，并且方便部署，使得接入网可以轻松快速的实现升级和更替。集中式的基带信号处理需要前传链路有高带宽低延时，但由于实际链路受到时延和容量的限制，使得C-RAN的部署变得困难。

为了克服云无线接入网的缺点，异构云无线接入网络(Heterogeneous Cloud Radio Access Network, H-CRAN)被提出。H-CRAN将控制层和用户层分离，用高能量节点(High Power Node, HPN)提供无缝覆盖并执行控制功能，并与RRH相互协作减少信道干扰。虽然H-CRAN相比C-RAN具有更高的成本效率，但它仍面临着云端业务过重，社交应用产生的包含位置信息的数据无法高效传输等问题。

为了解决上述云无线接入网和异构云无线接入网络的问题，Cisco提出了雾无线接入网(Fog Radio Access Network, F-RAN)。F-RAN采用了雾计算(Fog Computing)的技术，即云接入网集中于云端的大量存储、控制和计算分布到网络边缘[1]。基于雾计算，无线射频信号不仅可以在集中式的基带单元池(Baseband Unit, BBU)内处理，还可以在边缘设备上处理，如雾接入点(Fog Access Point, F-AP)和智能移动设备。由于F-AP还具有存储的能力，因此用户请求的某些文件可以直接从F-AP获得，而不用通过前传链路从云端下载。相比于云无线接入网和异构云无线接入网，雾无线接入网充分利用了边缘设备的存储计算能力，从而云端的业务压力和前传链路的传输负载更小。

无线接入网、异构云无线接入网络和雾无线接入网的结构如下（图片来自文献[1]）。

接入网系统结构进化图：a)C-RAN；b)H-CRAN；c)F-RAN

2. 编码缓存

2.1 原理

缓存是一项利用分布在网络中的存储器在非高峰时期复制流行内容的技术，在流量高峰期，存储器会被用来传输用户请求内容以减轻网络负载[2]。传统缓存方案的核心思想是从用户附近的缓存将用户请求的部分内容进行本地传输给用户。与传统缓存方案不同的是，编码缓存创建了被不同用户所请求的内容块的线性组合，不同用户能够借助这些线性组合和附近的缓存中内容恢复出所请求的内容。