[发明专利]一种基于休眠控制的带缓存基站通信模型构建方法

权利要求书

1.一种基于休眠控制的带缓存基站通信模型的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)、获取内容请求数据，提取与网络内容相关的信息；

步骤(2)、统计内容分布特点，设计内容流行度模型：

基于步骤(1)中提取与存储的内容相关信息，统计在某一段时间内容同一内容的请求次数，同时分析网络内容流行度的统计特点，然后设计合适的内容流行度模型来表征内容请求的流行度；

步骤(3)构建带缓存基站的功耗模型：

基于步骤(2)中设计的内容流行度模型，构建移动通信接入侧带缓存基站的功耗模型；

步骤(4)构建带缓存基站的时延模型：

基于步骤(2)中设计的内容流行度模型，构建移动通信接入侧带缓存基站的时延模型；

步骤(5)构建带缓存基站功耗与时延均衡的通信模型：

结合步骤(3)(4)中的带缓存基站功耗模型与时延模型，为实现移动通信接入侧带缓存基站功耗与时延的均衡，以功耗与时延综合成本为带缓存基站性能的衡量指标，构建带缓存基站功耗与时延均衡的通信模型；

步骤(6)设计休眠策略，讨论休眠策略对通信模型的影响：

设计基于休眠参数N的休眠机制，当基站处于休眠期间，如果有N个用户请求到达该基站，那么基站退出休眠状态并进行正常工作，基于休眠机制的状态转换概率，获得基站处于休眠状态的概率以及平均队列长度模型，进而重新设计基站在休眠状态下的能耗模型与时延模型；

步骤(7)构建基于休眠控制的带缓存基站通信模型：

基于步骤(6)设计的休眠状态下的能耗模型与时延模型，参考步骤(5)通信模型构建方法，设计基于休眠控制的缓存基站通信模型；

步骤(3)具体为：带缓存基站功耗P′_BS由引入的缓存功耗P_cache与传统基站功耗P_BS两部分组成，即P′_BS＝P_cache+P_BS；缓存功耗模型可以设计为P_cache＝P_s+N_c*l*w_ca,N_c∈[0,C]，其中，P_s为缓存的固有功耗，N_c为缓存里存储的内容数，l为缓存内容的平均大小，w_ca为缓存设备功效，C为缓存最大存储空间；负载降低后的基站功耗模型可以设计为其中，η为比特错误率相关的常数，g为信道增益，N₀为噪声密度，B为信道带宽，P₀为传统基站工作下静态功耗，为基站流量负载，Δp为基站负载独立功耗模型的斜率，x为基站服务率，λ为泊松分布的到达率，l为缓存内容的平均值，α₀为归一化请求率，α表征了流行内容的数量，F为视频内容种类数，k为内容编号；

步骤(4)具体为：负载降低后的带缓存基站时延模型可以设计为：

步骤(5)具体为：结合步骤(3)(4)中的带缓存基站功耗模型与时延模型，采用线性组合的方式，以功耗与时延综合成本为带缓存基站性能的衡量指标，构建带缓存基站功耗与时延均衡的通信模型，即移动通信网络基站侧功耗与时延总成本可以设计为z＝P′_BS+β*D_BS，其中，β为取值大于零的参数，用来衡量带缓存基站时延成本对功耗成本的相对重要性，P′_BS为带缓存基站功耗，D_BS带缓存基站时延模型。

2.如权利要求1所述的基于休眠控制的带缓存基站通信模型的构建方法，其特征在于，步骤(1)具体为：对路由到移动通信网络接入侧的每个用户请求，使用深度包检测技术分析请求数据包的相关字段，提取出用户所请求的内容名称及其相关信息，并将这些信息存储在设计的数据库中。