Réseaux de mise en cache codés stochastiques : une étude du déséquilibre de la charge du cache et de l'activité aléatoire des utilisateurs

In this thesis, we elevate coded caching from their purely information-theoretic framework to a stochastic setting where the stochasticity of the networks originates from the heterogeneity in users’ request behaviors. Our results highlight that stochasticity in the cache-aided networks can lead to the vanishing of the gains of coded caching. We determine the exact extent of the cache-load imbalance bottleneck of coded caching in stochastic networks, which has never been explored before. Our work provides techniques to mitigate the impact of this bottleneck for the scenario where the user-to-cache state associations are restricted by proximity constraints between users and helper nodes (i.e., shared-cache setting) as well as for the scenario where user-to-cache state associations strategies are considered, as a design parameter (i.e., subpacketization-constrained setting).Dans cette thèse, nous élevons la mise en cache codée de son cadre purement théorique de l'information à un cadre stochastique où la stochasticité des réseaux provient de l'hétérogénéité des comportements de demande des utilisateurs. Nos résultats soulignent que la stochasticité des réseaux assistés par cache peut conduire à la disparition des gains de la mise en cache codée. Nous déterminons l'étendue exacte du goulot d'étranglement du déséquilibre de la charge du cache codé dans les réseaux stochastiques, ce qui n'a jamais été exploré auparavant. Notre travail fournit des techniques pour atténuer l'impact de ce goulot d'étranglement pour le scénario où les associations d'état entre l'utilisateur et le cache sont restreintes par des contraintes de proximité entre les utilisateurs et les nœuds d'aide (c.-à-d. un cadre de cache partagé) ainsi que pour le scénario où les stratégies d'associations d'état entre l'utilisateur et le cache sont considérées comme un paramètre de conception (c.-à-d. un cadre contraint par la mise en sous-paquets)