[发明专利]一种基于边缘缓存的ISP与CP联合内容分发机制的构建方法

权利要求书

1.一种基于边缘缓存的ISP与CP联合内容分发机制的构建方法，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；

步骤3、根据内容流行度模型，在网络边缘部署内容；

步骤4、统计CP内容源服务器的负载，计算CP服务成本；

步骤5、分析ISP网络节点的负载与链路传输的流量，计算ISP网络服务成本；

步骤6、根据部署的缓存容量，计算引入缓存所带来的成本；

步骤7、构建基于边缘缓存的ISP与CP联合服务的收益模型

基于步骤步骤4、5、6中的成本模型，结合网络用户获取内容服务所缴纳的费用，使提供内容服务时的收益最大化，构建基于边缘缓存的ISP与CP联合服务的收益模型，同时借助边缘缓存，ISP与CP协同工作为用户提供内容服务。

2.如权利要求1所述的基于边缘缓存的ISP与CP联合内容分发机制的构建方法，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(Deep Packet Inspection，DPI)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。

3.如权利要求2所述的基于边缘缓存的ISP与CP联合内容分发机制的构建方法，其特征在于，步骤2具体为：基于步骤1中数据库中存储的视频内容相关信息，计算每种视频内容的内容流行度，并按照齐普夫(Zipf)分布模型来设计网络视频内容的流行度模型；假设视频内容种类数为F，按照从1到F给视频内容编号。在一段时间内，带缓存基站总的请求数为R，那么内容编号为k的视频流行度的分布为：其中，a₀为表示归一化的请求率，_α表征了流行内容的数量。

4.如权利要求3所述的基于边缘缓存的ISP与CP联合内容分发机制的构建方法，其特征在于，步骤4中，在CP为用户提供内容服务时，需要承担的成本代价为其中，M表征了每个AP下接入的移动用户数，A表征了网络AP数，C表征了网络不同内容数，为节点i对内容k的请求率，用来表征节点i向第j个接入点请求内容k，用来表征接入点j是否缓存了内容k，s^k为内容k的大小，C_CP为CP响应单位流量产生的费用。

5.如权利要求4所述的基于边缘缓存的ISP与CP联合内容分发机制的构建方法，其特征在于，步骤5中，通过分析ISP网络节点的负载与链路传输的流量，ISP网络提供内容服务的成本可以表示为其中，Hop(j,CP)为接入点j到CP的路由跳数，C_node与C_link分别为ISP网络节点、链路处理与传输单位流量所需的费用。

6.如权利要求5所述的基于边缘缓存的ISP与CP联合内容分发机制的构建方法，其特征在于，步骤6中，根据缓存容量的大小，引入缓存所带来的成本开销可以表示为其中，C_Cache为引入单位大小缓存所产生的费用。

7.如权利要求6所述的基于边缘缓存的ISP与CP联合内容分发机制的构建方法，其特征在于，步骤7中，基于步骤4、5、6中的成本模型，结合网络用户i获取内容服务所缴纳的费用P_i，为了使提供内容服务时的收益最大化，构建基于边缘缓存的ISP与CP联合服务的收益模型，该模型可以表示为