Mise en Cache Proactive Sensible à la Rétention Avec Routage Multi-Chemins pour Réseaux Edge Sans Fil

Nous considérons le problème de la mise en cache proactive sensible à la rétention dans un réseau edge sans fil hétérogène composé d'utilisateurs mobiles accédant à du contenu à partir d'un serveur et associés à un ou plusieurs caches edge. Notre objectif est de concevoir une politique de mise en cache qui minimise la somme des coûts de stockage de contenu et des coûts d'accès au serveur sur deux variables de conception : le temps de rétention de chaque contenu mis en cache et la probabilité qu'un utilisateur dirige les demandes de contenu vers chacun de ses caches associés. Nous développons un modèle qui capture plusieurs aspects tels que les coûts de stockage de cache et plusieurs capacités des technologies sans fil modernes, telles que les transmissions multicast/unicast du serveur, le routage multi-chemins des dispositifs, et les contraintes d'accès aux caches. Nous formulons le problème d'Optimisation du Routage Proactif de Rétention comme un programme mixte entier non convexe et non linéaire. Nous prouvons qu'il est NP-difficile sous les deux modes multicast/unicast, même lorsque les caches ont une grande capacité et que les coûts de stockage sont linéaires, et développons des algorithmes gloutons ayant des bornes de performance prouvables pour le cas de caches sans capacité. Enfin, nous proposons des heuristiques avec une faible complexité computationnelle pour le cas de caches avec capacité ainsi que pour le cas de coûts de stockage convexes. Des évaluations systématiques basées sur des données du monde réel démontrent l'efficacité de notre approche, par rapport aux schémas de mise en cache existants.