Vivendo no limite: O papel do caching proativo em redes sem fio 5G

Este artigo explora um dos facilitadores-chave das redes sem fio além do 4G, aproveitando implantações de redes de células pequenas, o caching proativo. Dotado de capacidades preditivas e aproveitando desenvolvimentos recentes em armazenamento, consciência de contexto e redes sociais, as demandas de tráfego de pico podem ser substancialmente reduzidas ao atender proativamente as demandas de usuários previsíveis por meio do caching em estações base e dispositivos dos usuários. Para mostrar a eficácia do caching proativo, examinamos dois estudos de caso que exploram a estrutura espacial e social da rede, onde o caching proativo desempenha um papel crucial. Primeiro, para aliviar a congestão do backhaul, propomos um mecanismo pelo qual arquivos são proativamente armazenados durante períodos de baixa demanda com base na popularidade dos arquivos e correlações entre os padrões de usuários e arquivos. Em segundo lugar, aproveitando redes sociais e comunicações D2D, propomos um procedimento que explora a estrutura social da rede prevendo o conjunto de usuários influentes para (proativamente) armazenar conteúdos estratégicos e disseminá-los para seus laços sociais via comunicações D2D. Aproveitando este paradigma de caching proativo, resultados numéricos mostram que ganhos importantes podem ser obtidos para cada estudo de caso, com economias no backhaul e uma maior proporção de usuários satisfeitos de até 22% e 26%, respectivamente. Ganhos ainda maiores podem ser obtidos aumentando a capacidade de armazenamento na borda da rede.