Index TermsDevice-to-Device Communi

Index Terms
Device-to-Device Communication, Millimeter-Wave Communication, Wireless Caching Networks,
Throughput-Outage Tradeoff, System Design
I. INTRODUCTION
Wireless data traffic has been dramatically increasing over the past few years. Mainly driven by ondemand
video streaming, it is expected to further grow from today’s level by almost two orders of
magnitude in the next five years [1]. Traditional approaches for coping with this growth of demand are
increasing spectral resources (bandwidth), spectral efficiency (modulation, coding, MIMO), or spatial
reuse (density of base stations). However, these methods either provide only limited throughput gains in
practical conditions [2], [3] or are expensive to implement. In particular, while heterogeneous networks
with a large number of small cells can provide high area spectral efficiency [4], the necessity for highspeed
backhaul connecting such large number of small cell base stations makes this option prohibitively
expensive.
It is noteworthy that current methods for on-demand video streaming treat video like individual data
sources with (possibly) adaptive rate. Namely, each video streaming session is handled as a unicast
transmission, where users successively download video “chunks”1 as if they were web-pages, using
HTTP, with possible adaptation the video quality according to the conditions of the underlying TCP/IP
connection (e.g., Microsoft Smooth Streaming and Apple HTTP Live Streaming [5]–[7]) This approach
does not exploit one of the most important properties of video, namely, a constrained request pattern,
in other words, the same video is requested by different users, though the requests usually occur at
different times. For example, video services such as Amazon or Netflix provide a finite (albeit large)
library of video files to the users, and in some cases, may shape the request pattern by making some
videos available free of charge. It should also be noted that naive multicasting by overhearing, i.e., by
exploiting the broadcast nature of the wireless medium, is basically useless for wireless video on-demand.
In fact, while the users’ demands exhibit a very significant content reuse (i.e., the same popular files are
requested over and over), the asynchronism between such demands is so large that the probability that
two users are streaming the same file at the “same time” (i.e., within a relative delay of a few seconds)
1Typically a video chunk corresponds to 0.5s to 1s of encoded video, i.e., to a group of pictures (GOP) between 15 and 30
frames for a typical video playback rate of 30 frames per second.

Kết quả (Việt) 1:

Chỉ số điều khoảnThiết bị thiết bị thông tin liên lạc, giao tiếp sóng mm, Wireless Networks, bộ nhớ đệmThông lượng-mất cân bằng, thiết kế hệ thốngI. GIỚI THIỆULưu lượng truy cập dữ liệu không dây đã tăng lên đáng kể trong vài năm qua. Chủ yếu là thúc đẩy bởi ondemandhình ảnh, nó dự kiến sẽ tiếp tục phát triển từ hôm nay cấp bởi hầu như hai lệnh củatầm quan trọng trong năm năm tới [1]. Các phương pháp truyền thống để đối phó với sự tăng trưởng này của nhu cầunguồn lực ngày càng tăng của quang phổ (băng thông), quang phổ hiệu quả (điều chế, mã hóa, MIMO), hoặc không giantái sử dụng (mật độ của trạm cơ sở). Tuy nhiên, những phương pháp này hoặc cung cấp chỉ giới hạn thông qua lợi nhuận trongđiều kiện thực tế [2], [3] hoặc tốn kém để thực hiện. Đặc biệt, trong khi không đồng nhất mạngvới một số lớn các tế bào nhỏ có thể cung cấp hiệu quả quang phổ của khu vực cao [4], sự cần thiết cho highspeedbackhaul kết nối như vậy số lượng tế bào nhỏ trạm cơ sở lớn làm cho tùy chọn này tốnđắt tiền.Cần lưu ý rằng các phương pháp hiện tại để theo yêu cầu hình ảnh xử lý video như dữ liệu cá nhânnguồn với tỷ lệ thích nghi (có thể). Cụ thể là, mỗi video streaming phiên được xử lý như một unicastbộ truyền động, nơi mà người dùng đã liên tục tải về video "khối" 1 như thể họ là trang web, sử dụngHTTP, có thể thích ứng video chất lượng theo các điều kiện của TCP/IP tiềm ẩn vớikết nối (ví dụ: Microsoft mịn Streaming và Apple HTTP Live Streaming [5]–[7]) cách tiếp cận nàykhông khai thác một trong các thuộc tính quan trọng nhất của video, cụ thể là, là một mô hình hạn chế yêu cầu,nói cách khác, cùng một video được yêu cầu bởi người dùng khác nhau, mặc dù các yêu cầu thường xảy ra ởthời điểm khác nhau. Ví dụ, các dịch vụ video chẳng hạn như Netflix hoặc Amazon cung cấp một hữu hạn (mặc dù lớn)thư viện tập tin video để những người sử dụng, và trong một số trường hợp, có thể hình thành các mô hình yêu cầu bằng cách làm cho một sốvideo có sẵn miễn phí. Nó cũng phải ghi nhận rằng multicasting ngây thơ của nghe, tức là, bởikhai thác bản chất phát sóng của phương tiện truyền thông không dây, là về cơ bản vô ích cho không dây video theo yêu cầu.Trong thực tế, trong khi nhu cầu của người dùng triển lãm một tái sử dụng nội dung rất đáng kể (tức là, các tập tin phổ biến tương tựyêu cầu hơn và hơn), asynchronism giữa nhu cầu như vậy là rất lớn mà xác suất màhai người dùng đang trực tuyến cùng một tập tin "đồng thời" (tức là, trong vòng một sự chậm trễ tương đối của một vài giây nữa)1Typically một đoạn video tương ứng với 0.5s để 1s của mã hóa video, tức là, một nhóm các hình ảnh (GOP) giữa 15 và 30khung cho một tỷ lệ điển hình xem video 30 khung hình / giây.

Kết quả (Việt) 2:

Index Điều khoản
Device-to-thiết bị truyền thông, Truyền thông milimet-Wave, Wireless Networks Caching,
Throughput-Cúp sự cân bằng, Thiết kế hệ thống
I. GIỚI THIỆU
lưu lượng dữ liệu không dây đã được gia tăng đáng kể trong vài năm qua. Chủ yếu là do Mình làm
video streaming, nó được dự kiến sẽ tiếp tục tăng từ mức hiện nay gần hai bậc
độ lớn trong năm năm tiếp theo [1]. Phương pháp tiếp cận truyền thống để đối phó với sự tăng trưởng nhu cầu này đang
tăng cường các nguồn quang phổ (bandwidth), hiệu quả quang phổ (điều chế, mã hóa, MIMO), hoặc không gian
tái sử dụng (mật độ các trạm gốc). Tuy nhiên, những phương pháp này có thể cung cấp chỉ tăng thông lượng hạn chế trong
điều kiện thực tế [2], [3] hay là đắt tiền để thực hiện. Đặc biệt, trong khi mạng không đồng nhất
với một số lượng lớn các tế bào nhỏ có thể cung cấp cho khu vực cao hiệu quả quang phổ [4], sự cần thiết cho tốc độ cao
kết nối backhaul số lượng lớn các trạm gốc di động nhỏ làm cho tùy chọn này tốn
tiền.
Đáng chú ý là phương pháp hiện nay cho theo yêu cầu video streaming video như điều trị dữ liệu cá nhân
với nguồn (có thể) tỷ lệ thích ứng. Cụ thể, mỗi phiên streaming video được xử lý như một unicast
truyền, nơi người dùng tiếp tải video "khối" 1 như thể chúng là các trang web, sử dụng
HTTP, với sự thích ứng có thể chất lượng video theo các điều kiện của giao thức TCP / IP cơ bản
kết nối (ví dụ, Microsoft Mịn streaming và Apple HTTP Live Streaming [5] - [7]) Cách tiếp cận này
không khai thác một trong những thuộc tính quan trọng nhất của video, cụ thể là, một mô hình theo yêu cầu hạn chế,
nói cách khác, cùng một video được yêu cầu của người dùng khác nhau, mặc dù các yêu cầu thường xảy ra tại
thời điểm khác nhau. Ví dụ, dịch vụ video như Amazon hay Netflix cung cấp một hữu hạn (dù lớn)
thư viện các tập tin video cho người sử dụng, và trong một số trường hợp, có thể hình thành các mô hình theo yêu cầu bằng cách làm cho một số
video có sẵn miễn phí. Cũng cần phải lưu ý rằng multicasting ngây ngô bằng nghe lỏm, tức là, bởi
khai thác tính chất phát sóng của môi trường không dây, về cơ bản là vô dụng đối với video không dây theo yêu cầu.
Trong thực tế, trong khi nhu cầu của người sử dụng triển lãm tái sử dụng nội dung rất quan trọng (ví dụ, các tập tin phổ biến tương tự được
yêu cầu hơn và hơn), sự không đồng bộ giữa các nhu cầu như vậy là quá lớn nên xác suất mà
hai người dùng đang streaming các tập tin cùng một lúc "cùng thời gian" (tức là, trong một sự chậm trễ tương đối của một vài giây)
1Typically một Video đoạn tương ứng với 0.5s để 1s phim mã hóa, tức là, để một nhóm các hình ảnh (GOP) giữa 15 và 30
khung hình cho một tỷ lệ phát lại video điển hình là 30 khung hình mỗi giây.