如何实现高效率、低成本的海量内容分发是移动通信网络面临的一个严峻挑战。与移动流量资费居高不下的现象相矛盾的是,移动通信网络中存在着大量的冗余容量,大大降低了网络的资源利用率和资本投资效益。近年来提出的机会无线内容分发网络(OwCDN,Opportunistic wireless Content Delivery Network)主张对移动通信网络中的冗余资源进行细粒度的感知,并进而利用冗余容量提供机会性的“次等”内容分发服务。OwCDN有望在兼容现有网络架构的前提下,有效地提高移动网络的利用效率并降低无线内容分发的成本,是对现有无线内容分发手段的一种有益的补充。本文针对OwCDN的系统容量、接入控制方法、以及流量感知机制展开研究。首先,本文对OwCDN在第四代LTE移动通信网络中的部署机制进行了说明。在此基础上,我们借助经典的泊松流量模型以及扩展的层次泊松流量模型从理论的角度探讨了网络流量的动态变化特性,并最终基于实测流量数据对网络流量的特性进行了分析。本文的上述分析明确了网络流量峰均比等特性,揭示了移动网络中冗余容量的产生机理,并表明细粒度的感知有助于提高OwCDN的容量。其次,本文研究了 OwCDN网络中的次等用户接入控制问题。我们建立了基于马尔科夫决策过程的数学模型,推导了最优接入控制的策略,并分析了在不同的网络环境、次等流量注入精度以及不同报酬函数下该策略的性能表现。上述分析表明在相同信道溢出概率下,网络稳定性与次等用户接入精度越高,策略所带来的平均信道利用率越高,性能越好。最后,本文设计并实现了面向LTE网络的集中流量感知的软件工程方案。通过对开源网络抓包工具进行扩展,我们基于C语言编码实现了 LTE的简单流量统计工具与用户自定义流量过滤统计工具,可以用于对LTE网络流量的集中监测,为冗余容量的实时分析提供了依据。本文的上述研究成果为新型OwCDN的设计与实现提供了关键的理论指导与有参考价值的工程方案。