モバイルネットワークにおける組み込みコンテンツキャッシングを用いたビデオリクエストルーティングの最適化

モバイルコアネットワークにおける組み込みコンテンツキャッシングは、サービスの質を向上させ、運用コストを削減し、ネットワーク間の協力を簡素化するのに役立ち、より効率的なネットワークアーキテクチャのための有望なアプローチです。文献に示されているようにコンテンツ配置の複雑さに加え、ビデオリクエストのルーティングは依然として困難な問題です。2つの問題に対処する必要があります：(i) 複数の内部サーバー間でビデオリクエストをどのように分配するか（すなわち、サーバー選択）；および (ii) その結果生成されるビデオフローをどのようにルーティングするか（すなわち、フローのルーティング）。本研究では、最大リンク利用率の最小化と総リンクコストの最小化という2つのトラフィックエンジニアリングの目的を考慮し、これらの2つの問題を共同で定式化します。証明可能な近似保証を持つ高速アルゴリズムを開発し、それを用いて問題を解決します。次に、各ルーター/キャッシングノードに対してフロー分割とルーティングの決定を生成することによって最適化ソリューションを実装するホップバイホップルーティングプロトコルを提案します。シミュレーション結果は、我々のアルゴリズムがさまざまなシステム設定の下で既存のルーティング方式よりも大幅に優れており、最大リンク利用率を68％、リンクコストを50％以上削減し、トラフィック負荷を60％以上サポートすることを示しています。