面向移动VR的部分缓存内容共享方法

李松 余意 孙彦景 王博文 钱申申

(1.中国矿业大学 信息与控制工程学院，江苏 徐州 221008；2.徐州市智能安全与应急协同工程研究中心，江苏 徐州 221008)

随着5G/B5G技术在传输速率、延迟等方面的性能提升，无线虚拟现实(VR，Virtual Reality)和增强现实(AR，Augmented Reality)成为5G/B5G网络下的一个重要应用[1- 5]，VR和AR的头戴式显示设备普及程度将快速增长，同时VR业务产生的数据流量呈爆炸式增长[6]。这种高数据量特性和低时延要求给现有移动通信网络带来极大的挑战。

在5G/B5G技术的支持下，内容缓存和D2D(Device-to-Device)通信能够有效地应对上述挑战。通过将某些内容缓存到基站或者设备终端等网络边缘设备，既可以卸载核心网的部分数据流量以减缓网络拥塞，也能提升VR用户体验[7- 8]。文献[9]提出了LRU(Least Recently Used)算法和80/20法则缓存相应的内容以增加本地命中率；文献[10]根据用户对不同类型文件的偏好来缓存相应的内容，以此提高本地命中率和用户体验。由于VR视频的数据量庞大，将内容全部缓存到本地会占用设备大量的存储空间，文献[11]认为缓存VR视频中的部分背景比缓存整个VR视频要更加高效。

作为5G/B5G通信中的关键技术，D2D通信可以使邻近设备直接通信而无需经过基站[12]。通过D2D通信实现设备间的缓存内容共享，一方面能降低重复内容请求给基站带来的压力，另一方面还能减小设备获取到请求内容的时延[13- 14]。基于真实数据集的结论表明[15]，通过从邻居设备获取到流行内容，D2D通信可以分担基站50%的数据流量。

随着入网的智能手持设备和可穿戴设备的增加，社交属性已经成为无线通信中不可忽略的因素，并且社交属性能够反映出设备在真实生活中的交互。……