[发明专利]基于相邻缓存协作的移动网络基站缓存内容放置方法

权利要求书

1.基于相邻缓存协作的移动网络基站缓存内容放置方法，包含移动网络基站缓存系统，所述移动网络基站缓存系统主要由移动网络基站、设置在移动网络基站中作为存储设备的基站缓存以及用户用于请求内容的用户设备组成；其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1通过统计基站间的传输性能参数，确定每一个基站缓存的协作基站集，划定基站缓存的协作区域；

S2通过基站缓存间的协作关系以及移动网络拓扑图确定表征移动网络基站缓存系统的模型图G，图G中每一个基站用一个顶点表示，当两个基站间存在协作关系时用一条边连接两顶点；

S3统计网络情景信息，包括用户对内容请求的概率以及用户接入每个基站的概率；

S4基于划定的基站协作区域、给定的系统模型表征图G以及网络情景信息数据来分配缓存内容；

S5周期性执行步骤S1至步骤S4重新分配基站缓存空间以应对网络情景信息的更新。

2.根据权利要求1所述的基于相邻缓存协作的移动网络基站缓存内容放置方法，其特征在于，步骤S1中，所述传输性能参数包括基站间的传输延时，而划定基站缓存的协作区域的具体方法如下：

当两个基站间的传输延时小于给定的门限值时两个基站互为协作基站，通过上述标准，每一个基站划定一个协作基站集合，并且与协作集合中的基站进行内容协作存储应答。

3.根据权利要求1所述的基于相邻缓存协作的移动网络基站缓存内容放置方法，其特征在于，步骤S3的具体方法如下：

3.1)根据用户的历史观看记录计算判断用户对某个内容请求的概率；

3.2)使用离散时间马尔科夫链对用户在基站间切换进行建模，从而由用户的历史移动数据得到用户接入基站的概率。

4.根据权利要求1所述的基于相邻缓存协作的移动网络基站缓存内容放置方法，其特征在于，步骤S4具体包括：

4.1)由步骤S2中得到的系统模型表征图G生成用于算法计算的图G²；

4.2)对每一个基站，计算基站聚合用户请求，即该基站的聚合用户请求参数，用以表示该基站以及其所有协作基站的用户对某个内容的请求程度，用表示，其中n表示基站，m_i表示请求内容，且i＝1，2，...，M，M表示内容的总数量；

4.3)对每一个内容m_i，其所有基站缓存中聚合用户请求最高的值用表示，对所有内容m_i，按照降序排列得到列表List(M)；对每一个内容m_i，按照降序排列得到M个列表List(m_i)；

4.4)首先，判断列表List(M)是否为空，若为空则缓存空间分配结束，执行步骤S5，否则继续执行如下判断：

判断每个基站缓存是否还有未分配的存储空间，若没有则缓存空间分配结束，执行步骤S5，否则继续步骤4.5)；

4.5)在当前排在列表List(M)第一位的内容m_i对应的列表List(m_i)中,选取聚合用户请求大于一给定值V的所有节点并放入集合A_mi中；在对应的图G²中，求取集合A_mi中有缓存空间的最大权重独立节点集B_mi，则集合B_mi中对应节点的基站缓存存储内容m_i，并且更新其缓存空间容量；

4.6)从当前排在列表List(M)第一位的内容m_i对应的列表List(m_i)中删除与集合B_mi对应的节点以及集合B_mi在图G²中的邻居节点；此时，若该列表List(m_i)为空，则从列表List(M)中删除内容m_i对应的项，返回步骤4.4)；若列表List(m_i)不为空，则更新内容m_i当前的最大聚合用户请求，重新排列列表List(M)，返回步骤4.4)。