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UAV Enabled Content Distribution for Internet of Connected Vehicles in 5G Heterogeneous Networks
IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems ( IF 8.5 ) Pub Date : 2021-07-21 , DOI: 10.1109/tits.2020.3043351 Zhou Su , Minghui Dai , Qichao Xu , Ruidong Li , Hongbing Zhang
IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems ( IF 8.5 ) Pub Date : 2021-07-21 , DOI: 10.1109/tits.2020.3043351 Zhou Su , Minghui Dai , Qichao Xu , Ruidong Li , Hongbing Zhang
The increasing development of Internet of Things (IoT) has led to the emergence of Internet of connected vehicles (IoCVs). These vehicles with various functionalities have the potential prospects for improving the quality of experience (QoE) of vehicle users. Moreover, the use of unmanned aerial vehicles (UAVs) in flying networks extends the connectivity and universality of IoT, and these UAVs with caching and communication capacities can support various services. However, due to the heterogeneity of vehicular networks and flying networks, the communication performance and content distribution between UAVs and IoCVs expose new challenges in heterogeneous networks (HetNets). Therefore, in this paper, a novel content distribution mechanism between UAVs and IoCVs is proposed to improve the QoE of vehicle users. Specifically, we first develop a novel content distribution architecture for UAVs and IoCVs in HetNets, where the content is distributed by UAV content providers to IoCVs. Next, we establish an optimization problem of content distribution between UAVs and IoCVs to minimize the transmission delay. In order to stimulate UAVs and IoCVs to join content distribution, the utilities of UAVs and IoCVs are formulated, respectively. Moreover, we design a coalition game between UAVs and IoCVs to determine the optimal strategy of content distribution. Finally, simulation results demonstrate that the proposed mechanism can significantly improve the performance of content distribution compared with the conventional mechanisms.
中文翻译:
无人机在 5G 异构网络中实现车联网内容分发
物联网 (IoT) 的不断发展导致了车联网 (IoCV) 的出现。这些具有各种功能的车辆具有提高车辆用户体验质量 (QoE) 的潜在前景。此外,无人机在飞行网络中的使用扩展了物联网的连通性和通用性,这些具有缓存和通信能力的无人机可以支持各种服务。然而,由于车载网络和飞行网络的异构性,无人机和 IoCV 之间的通信性能和内容分布暴露了异构网络(HetNets)中的新挑战。因此,在本文中,提出了一种新的无人机和 IoCV 之间的内容分发机制,以提高车辆用户的 QoE。具体来说,我们首先为 HetNets 中的 UAV 和 IoCV 开发了一种新颖的内容分发架构,其中内容由 UAV 内容提供商分发到 IoCV。接下来,我们建立了 UAV 和 IoCV 之间内容分发的优化问题,以最小化传输延迟。为了激励无人机和车联网加入内容分发,分别制定了无人机和车联网的效用。此外,我们设计了无人机和 IoCV 之间的联盟博弈,以确定内容分发的最佳策略。最后,仿真结果表明,与传统机制相比,所提出的机制可以显着提高内容分发的性能。我们建立了 UAV 和 IoCV 之间内容分发的优化问题,以最小化传输延迟。为了激励无人机和车联网加入内容分发,分别制定了无人机和车联网的效用。此外,我们设计了无人机和 IoCV 之间的联盟博弈,以确定内容分发的最佳策略。最后,仿真结果表明,与传统机制相比,所提出的机制可以显着提高内容分发的性能。我们建立了 UAV 和 IoCV 之间内容分发的优化问题,以最小化传输延迟。为了激励无人机和车联网加入内容分发,分别制定了无人机和车联网的效用。此外,我们设计了无人机和 IoCV 之间的联盟博弈,以确定内容分发的最佳策略。最后,仿真结果表明,与传统机制相比,所提出的机制可以显着提高内容分发的性能。我们设计了无人机和 IoCV 之间的联盟博弈,以确定内容分发的最佳策略。最后,仿真结果表明,与传统机制相比,所提出的机制可以显着提高内容分发的性能。我们设计了无人机和 IoCV 之间的联盟博弈,以确定内容分发的最佳策略。最后,仿真结果表明,与传统机制相比,所提出的机制可以显着提高内容分发的性能。
更新日期:2021-08-10
中文翻译:
无人机在 5G 异构网络中实现车联网内容分发
物联网 (IoT) 的不断发展导致了车联网 (IoCV) 的出现。这些具有各种功能的车辆具有提高车辆用户体验质量 (QoE) 的潜在前景。此外,无人机在飞行网络中的使用扩展了物联网的连通性和通用性,这些具有缓存和通信能力的无人机可以支持各种服务。然而,由于车载网络和飞行网络的异构性,无人机和 IoCV 之间的通信性能和内容分布暴露了异构网络(HetNets)中的新挑战。因此,在本文中,提出了一种新的无人机和 IoCV 之间的内容分发机制,以提高车辆用户的 QoE。具体来说,我们首先为 HetNets 中的 UAV 和 IoCV 开发了一种新颖的内容分发架构,其中内容由 UAV 内容提供商分发到 IoCV。接下来,我们建立了 UAV 和 IoCV 之间内容分发的优化问题,以最小化传输延迟。为了激励无人机和车联网加入内容分发,分别制定了无人机和车联网的效用。此外,我们设计了无人机和 IoCV 之间的联盟博弈,以确定内容分发的最佳策略。最后,仿真结果表明,与传统机制相比,所提出的机制可以显着提高内容分发的性能。我们建立了 UAV 和 IoCV 之间内容分发的优化问题,以最小化传输延迟。为了激励无人机和车联网加入内容分发,分别制定了无人机和车联网的效用。此外,我们设计了无人机和 IoCV 之间的联盟博弈,以确定内容分发的最佳策略。最后,仿真结果表明,与传统机制相比,所提出的机制可以显着提高内容分发的性能。我们建立了 UAV 和 IoCV 之间内容分发的优化问题,以最小化传输延迟。为了激励无人机和车联网加入内容分发,分别制定了无人机和车联网的效用。此外,我们设计了无人机和 IoCV 之间的联盟博弈,以确定内容分发的最佳策略。最后,仿真结果表明,与传统机制相比,所提出的机制可以显着提高内容分发的性能。我们设计了无人机和 IoCV 之间的联盟博弈,以确定内容分发的最佳策略。最后,仿真结果表明,与传统机制相比,所提出的机制可以显着提高内容分发的性能。我们设计了无人机和 IoCV 之间的联盟博弈,以确定内容分发的最佳策略。最后,仿真结果表明,与传统机制相比,所提出的机制可以显着提高内容分发的性能。