本技术涉及移动边缘网络计算领域,通过将视频分段和用户设备虚拟化,利用多臂老虎机算法预测视频段容量,优化UCKM框架下的缓存策略,旨在最小化社区视频缓存的平均时延,解决不确定性请求导致的能耗和时延问题,提升服务质量。
背景技术
随着互联网的出现和用户设备的现代化,预计到2025年全球用户设备数量将达到182.2亿。设备到设备(Device-to-Device,D2D)通信是一种很有前途的原型,它可以使用户设备在有或没有网络基础设施(如接入点和基站)的情况下相互通信。同时,通过互联网观看视频是全球范围内最流行的活动之一,视频已成为最受欢迎的内容消费选择。据Statista估计,到2023年,美国成年人每天看视频的时间将达到80分钟,全球75%以上的视频是通过用户设备播放的,到2022年,92%的移动视频观看者与他人分享内容。人们已经习惯于从各种用户设备上按需播放视频,这些视频观看者的注意力广度已经下降,对延迟的容忍度极低,因为超过1000毫秒的延迟会在观看视频时造成严重的延迟。低延迟保证了良好的互动性和参与度的最佳观看体验。D2D网络中的缓存显然是一种加速用户设备视频访问的解决方案,它将经常访问的视频或视频段临时存储在靠近观看者所在的D2D网络中的用户设备上。通过这种方式,可以最大限度地减少观看者所经历的延迟,因为视频不再需要在网络中传输很长的距离,而且视频访问可以较少地受到基站和用户设备之间拥塞的链路的影响。
但是在D2D网络中,社区用户在观看短视频或直播时,可能会使用不同的局域网或网络服务提供商,不同的用户对视频流畅程度、内容偏好以及对视频服务质量的感知也不同。因此,实时做出可使社区内进行视频缓存的用户设备的平均时延最小化的视频缓存决策对提高用户服务质量是非常必要的。
实现思路