Despliegue de Posición Conjunta y Optimización de Caché Jerárquica para Redes de Caché V2V Asistidas por UAV Hacia una Distribución Dinámica de Vehículos
Autores: Li, Zhaohan; Li, Qi; Lv, Suyu; Li, Sa; Zhao, Changxu; Zhang, Yibo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
2026
Despliegue de Posición Conjunta y Optimización de Caché Jerárquica para Redes de Caché V2V Asistidas por UAV Hacia una Distribución Dinámica de Vehículos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Internet de los vehículos
Optimización de caché jerárquica
Vehículo aéreo no tripulado
Vehículo a vehículo
Redes de caché
Latencia del servicio
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El rápido desarrollo del Internet de los Vehículos (IoV) ha aumentado significativamente las demandas de transmisión de datos, causando frecuentemente congestión en el backhaul y retrasos en el servicio en redes celulares estáticas tradicionales. Para abordar estos desafíos, este documento propone una solución de optimización conjunta de despliegue de posición y almacenamiento en caché jerárquico para redes de almacenamiento en caché vehículo a vehículo (V2V) asistidas por vehículos aéreos no tripulados (UAV) hacia una distribución dinámica de vehículos. En primer lugar, se propone una arquitectura de almacenamiento en caché jerárquica, donde la biblioteca de archivos se clasifica en capas central, suplementaria e infrecuente según la popularidad de los archivos, aplicando estrategias de almacenamiento en caché determinista, probabilística y sin almacenamiento en caché, respectivamente, para lograr una utilización eficiente de los recursos de almacenamiento en caché. En segundo lugar, se derivan las expresiones matemáticas para la tasa de aciertos de almacenamiento en caché y el retraso en el servicio, y se formula un problema de optimización conjunta para minimizar el retraso en el servicio, abordando los desafíos duales del almacenamiento en caché jerárquico y el despliegue de UAV. Para abordar este problema, se diseña un método iterativo desacoplado, descomponiendo el problema original en subproblemas de almacenamiento en caché jerárquico y despliegue de UAV. Basado en esto, se proponen un enfoque de ajuste de función de distribución de cola de búsqueda en cuadrícula y un enfoque basado en agrupamiento K-means para optimizar estos subproblemas, respectivamente. Finalmente, los resultados de simulación demuestran que, en comparación con las estrategias existentes, la estrategia propuesta reduce efectivamente la latencia del servicio bajo distribución de múltiples vehículos mientras mantiene una alta cobertura de archivos en caché. En condiciones típicas, la estrategia propuesta redujo la latencia promedio del servicio entre un 10% y un 20%, validando así su efectividad y superioridad.
Descripción
El rápido desarrollo del Internet de los Vehículos (IoV) ha aumentado significativamente las demandas de transmisión de datos, causando frecuentemente congestión en el backhaul y retrasos en el servicio en redes celulares estáticas tradicionales. Para abordar estos desafíos, este documento propone una solución de optimización conjunta de despliegue de posición y almacenamiento en caché jerárquico para redes de almacenamiento en caché vehículo a vehículo (V2V) asistidas por vehículos aéreos no tripulados (UAV) hacia una distribución dinámica de vehículos. En primer lugar, se propone una arquitectura de almacenamiento en caché jerárquica, donde la biblioteca de archivos se clasifica en capas central, suplementaria e infrecuente según la popularidad de los archivos, aplicando estrategias de almacenamiento en caché determinista, probabilística y sin almacenamiento en caché, respectivamente, para lograr una utilización eficiente de los recursos de almacenamiento en caché. En segundo lugar, se derivan las expresiones matemáticas para la tasa de aciertos de almacenamiento en caché y el retraso en el servicio, y se formula un problema de optimización conjunta para minimizar el retraso en el servicio, abordando los desafíos duales del almacenamiento en caché jerárquico y el despliegue de UAV. Para abordar este problema, se diseña un método iterativo desacoplado, descomponiendo el problema original en subproblemas de almacenamiento en caché jerárquico y despliegue de UAV. Basado en esto, se proponen un enfoque de ajuste de función de distribución de cola de búsqueda en cuadrícula y un enfoque basado en agrupamiento K-means para optimizar estos subproblemas, respectivamente. Finalmente, los resultados de simulación demuestran que, en comparación con las estrategias existentes, la estrategia propuesta reduce efectivamente la latencia del servicio bajo distribución de múltiples vehículos mientras mantiene una alta cobertura de archivos en caché. En condiciones típicas, la estrategia propuesta redujo la latencia promedio del servicio entre un 10% y un 20%, validando así su efectividad y superioridad.