[发明专利]蜂窝网络中基于社交关系的分布式移动节点文件缓存方法

说明书

本发明公开了一种蜂窝网络中基于社交关系的分布式移动节点文件缓存方法，属于无线通信领域。移动节点与其基于社交关系的朋友节点（一跳社交邻居节点）相遇后，相互传输双方所需要的文件，并针对双方所缓存的所有文件计算缓存这些文件能获得的直接效益和间接效益来重新分配两个节点的缓存方案，其中直接效益是两个节点满足各自朋友节点的需求带来的系统收益，间接效益的目的是使多跳社交邻居节点有更大机会通过终端直通通信的方式获得所需文件，从而增加其他节点的直接效益。本发明考虑了多跳社交邻居节点的需求，使系统获得最大的总体直接效益。本发明可用于移动节点具有缓存功能且相互之间具有社交关系的移动蜂窝系统中的节点文件缓存方法。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体涉及蜂窝网络系统中基于社交关系的移动节点文件缓存方法。

背景技术

过去数年时间，随着智能手机等手持设备的大量普及，各种无线应用的数量也在飞速增长，伴随而来的是数据量的爆炸性增长，这给蜂窝网络造成了极大的负担，从而导致服务质量变差。如何在有限的带宽资源上满足人们日益增长的数据服务需求，是无线通信领域所要面对的巨大挑战。

近些年来，一些传统的方法，如增大频谱带宽、微蜂窝等，已渐渐逼近极限。人们开始将目光聚焦在流量本地化技术以降低网络负载。与此同时，终端直通技术提供了一种相较于蜂窝通信有着更低传输代价的通信方式。研究表明，在蜂窝系统中将文件缓存在移动节点中，移动节点(用户)间通过终端直通通信分享缓存文件，可大大减小无线传输代价，缓解蜂窝系统的流量负载。

在蜂窝网络中，移动节点通常直接从服务器下载所需的文件，网络发生拥塞时，用户体验将奇差。移动节点可将文件主动缓存在本地中，当邻近的节点需要该文件时，可通过终端直通通信分享该文件，如此可避免该节点直接从服务器下载，从而达到流量卸载的目的。目前已有工作对此进行了研究，R.Lan和W.Wang在其论文“Device-to-deviceoffloading with proactive caching in mobile cellular networks”中设计了一种分布式的移动节点缓存方案，该方案通过节点相遇后的缓存文件调整来达到系统优化的缓存状态，从而最大限度地进行蜂窝流量卸载。

但是蜂窝网络中一些移动节点出于安全和收益等考量，无法实现与其他任意节点间的文件分享。这使得一些节点无法获得缓存关系较为疏远的节点(多跳社交邻居节点)上的文件。

发明内容

为了让移动节点在蜂窝网络中通过终端直通通信的方式获得缓存在多跳社交邻居节点上的文件，本发明提出了一种蜂窝网络中基于社交关系的分布式移动节点文件缓存方法。

一种蜂窝网络中基于社交关系的分布式移动节点文件缓存方法，步骤如下：

1)基于社交关系，蜂窝系统中移动节点i只与其朋友节点通过终端直通通信进行文件共享，其中为节点i的朋友节点集合，朋友节点即一跳社交邻居节点；