Diseño de Red y Optimización del Despliegue de Contenidos para Redes Socialmente Conscientes Multi-UAV Habilitadas para Caché
Autores: Zou, Yikun; Wang, Gang; Chen, Guanyi; Wang, Jinlong; Yu, Siyuan; Wang, Chenxu; Zhou, Zhiquan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Diseño de Red y Optimización del Despliegue de Contenidos para Redes Socialmente Conscientes Multi-UAV Habilitadas para Caché
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Vehículos aéreos no tripulados
Almacenamiento en caché
Estabilidad de la red
Capacidad de almacenamiento
Conciencia social
Optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los vehículos aéreos no tripulados (VANT) con alta movilidad y capacidades de autoorganización pueden establecer redes altamente conectadas para almacenar contenido popular para los usuarios en el borde, lo que mejora la estabilidad de la red y reduce significativamente el tiempo de acceso. Sin embargo, una distribución desigual de la demanda y la capacidad de almacenamiento puede reducir la utilización de la capacidad de almacenamiento de los VANT sin un mecanismo de coordinación adecuado. Este trabajo propone una red de almacenamiento socialmente consciente habilitada por múltiples VANT, donde los VANT pueden cambiar de roles ajustando los atributos sociales, mejorando efectivamente la interacción de datos dentro de los VANT. La red propuesta rompe las barreras de comunicación en la capa de VANT e integra los recursos de almacenamiento colectivos al incorporar mecanismos de conciencia social para mitigar estos desequilibrios. Además, formulamos un problema de optimización multiobjetivo (POMO) con los objetivos de maximizar tanto la diversidad del contenido almacenado como la probabilidad total de solicitud (RP) de la red, mientras empleamos un algoritmo de optimización por enjambre de partículas multiobjetivo (AOPMO) con una estrategia de mutación para aproximar el frente de Pareto. Finalmente, se analiza el impacto de parámetros clave en el frente de Pareto bajo varios escenarios. Los resultados de la simulación validan los beneficios de aprovechar los atributos sociales para la asignación de recursos y demuestran la efectividad y convergencia del algoritmo propuesto para la estrategia de almacenamiento en múltiples VANT.
Descripción
Los vehículos aéreos no tripulados (VANT) con alta movilidad y capacidades de autoorganización pueden establecer redes altamente conectadas para almacenar contenido popular para los usuarios en el borde, lo que mejora la estabilidad de la red y reduce significativamente el tiempo de acceso. Sin embargo, una distribución desigual de la demanda y la capacidad de almacenamiento puede reducir la utilización de la capacidad de almacenamiento de los VANT sin un mecanismo de coordinación adecuado. Este trabajo propone una red de almacenamiento socialmente consciente habilitada por múltiples VANT, donde los VANT pueden cambiar de roles ajustando los atributos sociales, mejorando efectivamente la interacción de datos dentro de los VANT. La red propuesta rompe las barreras de comunicación en la capa de VANT e integra los recursos de almacenamiento colectivos al incorporar mecanismos de conciencia social para mitigar estos desequilibrios. Además, formulamos un problema de optimización multiobjetivo (POMO) con los objetivos de maximizar tanto la diversidad del contenido almacenado como la probabilidad total de solicitud (RP) de la red, mientras empleamos un algoritmo de optimización por enjambre de partículas multiobjetivo (AOPMO) con una estrategia de mutación para aproximar el frente de Pareto. Finalmente, se analiza el impacto de parámetros clave en el frente de Pareto bajo varios escenarios. Los resultados de la simulación validan los beneficios de aprovechar los atributos sociales para la asignación de recursos y demuestran la efectividad y convergencia del algoritmo propuesto para la estrategia de almacenamiento en múltiples VANT.