张世行，罗雅文，张敏，孙奇福，阳小龙

（北京科技大学计算机与通信工程学院，北京 100083）

1 引言

随着移动互联网的迅速发展和移动智能设备的普及，移动用户可以随时随地享受到高质量的视频服务。根据思科公司预测，到2022 年，全球移动数据流量每月将达到77.49 EB，其中视频流量占比超过82%[1]，移动视频流量的迅速增长给移动网络服务质量和用户业务体验带来了巨大挑战。首先，与文本等其他类型的数据相比，高质量的视频传输需要占用更大的带宽。例如，高清视频需要10 Mbit/s，4K 超高清视频（3 840 dpi×2 160 dpi）需要60 Mbit/s，而8K 超高清视频（7 680 dpi×4 320 dpi）需要的带宽高达240 Mbit/s；其次，与电视节目等传统视频不同，移动视频传输依赖于移动设备和无线网络，这导致移动用户更容易遇到低速率和高时延等问题。因此，如何通过无线网络进行有效的内容分发[2]，同时保证移动视频用户的体验质量（quality of experience，QoE）[3]，已经成为众多学者关注的焦点。

面对具有高时变性的移动网络环境，移动内容分发网络（mobile content distribution network，MCDN）[4]在传统内容分发网络（content distribution network，CDN）的基础上将缓存节点部署至无线网络中，优化无线网络和移动设备的内容分发，从而缓解移动环境下的请求延迟问题。预取技术是在用户请求视频内容之前，由靠近用户的节点服务器主动从源服务器获取视频并将其存储在缓存中，当用户需要时便可就近获得视频内容，从而减少从源服务器获取数据产生的时延。然而，移动环境下的预取性能会受到诸多因素的影响，如用户行为的随机性、内容预测的准确性和网络资源的时变性等。……