视频缓存策略中QoE和能量效率的公平联合优化

作     者：彭冬阳 王睿 胡谷雨 祖家琛 王田丰 PENG Dong-yang;WANG Rui;HU Gu-yu;ZU Jia-chen;WANG Tian-feng

作者机构：中国人民解放军陆军工程大学南京210000 

基　　金：国家自然科学基金(62076251) 

出 版 物：《计算机科学》 (Computer Science)

年 卷 期：2022年第49卷第4期

页      码：312-320页

摘      要：随着无线网络中视频流量的增长,内容分发网络和移动边缘计算技术被视为应对这一挑战的有效方案,其中缓存策略问题是研究的重要内容。面对不同的应用场景和需求,设计缓存策略时会考虑不同的优化目标。文中重点考虑了两个优化目标的公平性问题。对视频服务商而言,用户满意度(Quality of Experience,QoE)体现了服务的质量,而能量效率体现了成本效益和节能指标。在设计缓存策略时,由于无法明确哪个目标的优先级更高,因此需要对它们进行公平地优化。首先,对缓存策略问题的两个重要目标(QoE和能量效率)进行数学建模,并提出了公平性原则。然后,将这两个优化目标作为博弈对象,代入纳什议价博弈模型中。接着,提出了一种确保公平性的多回合议价算法,并证明了该算法的合理性和有效性。最后,仿真实验验证,该算法能够在优化缓存策略的QoE和能量效率的同时保证它们之间的公平性。

主 题 词：移动边缘计算 流媒体视频 缓存策略 多目标优化 公平性 纳什议价博弈 

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 08[工学] 081201[081201] 0812[工学-测绘类] 

D　O　I：10.11896/jsjkx.210800027

馆 藏 号：203109604...