論文の概要: Beamforming in Wireless Coded-Caching Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.05276v1
• Date: Mon, 11 Sep 2023 07:21:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-12 13:28:18.660243
• Title: Beamforming in Wireless Coded-Caching Systems
• Title（参考訳）: ワイヤレス符号化キャッシングシステムにおけるビームフォーミング
• Authors: Sneha Madhusudan, Charitha Madapatha, Behrooz Makki, Hao Guo, Tommy Svensson
• Abstract要約: 本稿では,ビームフォーミングと符号化キャッシュ戦略を統合した無線トランスポートネットワークアーキテクチャについて検討する。 提案した設計では,複数のアンテナを備えたサーバが,ユーザのサービスを担当するキャッシュノードにコンテンツをブロードキャストする。 符号化キャッシングシステムにおいて,効率的な遺伝的アルゴリズムに基づくビーム最適化手法を開発した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.799363090534322
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Increased capacity in the access network poses capacity challenges on the transport network due to the aggregated traffic. However, there are spatial and time correlation in the user data demands that could potentially be utilized. To that end, we investigate a wireless transport network architecture that integrates beamforming and coded-caching strategies. Especially, our proposed design entails a server with multiple antennas that broadcasts content to cache nodes responsible for serving users. Traditional caching methods face the limitation of relying on the individual memory with additional overhead. Hence, we develop an efficient genetic algorithm-based scheme for beam optimization in the coded-caching system. By exploiting the advantages of beamforming and coded-caching, the architecture achieves gains in terms of multicast opportunities, interference mitigation, and reduced peak backhaul traffic. A comparative analysis of this joint design with traditional, un-coded caching schemes is also conducted to assess the benefits of the proposed approach. Additionally, we examine the impact of various buffering and decoding methods on the performance of the coded-caching scheme. Our findings suggest that proper beamforming is useful in enhancing the effectiveness of the coded-caching technique, resulting in significant reduction in peak backhaul traffic.
• Abstract（参考訳）: アクセスネットワークのキャパシティの増加は、トラフィックの集約によるトランスポートネットワークのキャパシティの問題を引き起こす。 しかし、ユーザデータ要求には空間的および時間的相関があり、潜在的に利用することができる。 そこで本研究では,ビームフォーミングと符号化キャッシュ戦略を統合した無線トランスポートネットワークアーキテクチャについて検討する。 特に,提案する設計では,複数のアンテナを有するサーバがユーザをサービスするノードをキャッシュするためにコンテンツをブロードキャストする。 従来のキャッシュメソッドは、追加のオーバーヘッドで個々のメモリに依存する制限に直面します。 そこで我々は,符号化キャッシングシステムにおけるビーム最適化のための効率的な遺伝的アルゴリズムに基づく手法を開発した。 ビームフォーミングと符号化キャッシングの利点を生かして、マルチキャストの機会、干渉緩和、ピークバックホールトラフィックの削減という観点で利益を得る。 また,提案手法の利点を評価するために,従来の非符号化キャッシュ方式との比較分析を行った。 さらに,様々なバッファリングおよび復号手法が符号化キャッシング方式の性能に与える影響について検討した。 その結果,本手法の有効性を高めるためにはビームフォーミングが有用であり,ピーク時のバックホールトラフィックが大幅に減少することが示唆された。

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