[发明专利]一种雾无线接入网中基于图论的协作缓存方法

权利要求书

1.一种雾无线接入网中基于图论的协作缓存方法，所述雾无线接入网接入层中有N个F-AP，所有F-AP构成集合其特征在于，包括如下步骤：

(1)根据F-AP节点间的距离和负载差，构建接入层F-AP的连接边集合ε；

(2)根据接入层F-AP的边连接集合ε，构建接入层邻接表集合

(3)根据接入层邻接表集合构建最大完全子图

(4)对接入层的F-AP节点划分候选协作缓存簇，并计算每个候选协作缓存簇的前传卸载增量值，其中第n个候选协作缓存簇的前传卸载增量值为

(5)将步骤(4)中得到的每一个候选协作缓存簇作为一个顶点，在含有相同F-AP的两个不同候选协作缓存簇对应的顶点之间建立边，构建图，令第n个顶点的权值其中，是步骤(4)中求得的第n个候选协作缓存簇的前传卸载增量值；

(6)对步骤(5)中构建的图，求解顶点集合的最大权独立子集，所述最大权独立子集中顶点对应的候选协作缓存簇即为使前传卸载量最大的协作缓存簇集合；

步骤(1)具体包括：初始化集合ε为空集，遍历中的元素，对中第m个节点AP_m，遍历其他N-1个节点AP_m'，如果满足条件D_mm'≤γ^d，且L_mm'≥γ^l，且集合ε中没有节点对(AP_m',AP_m)，则将节点对(AP_m',AP_m)加入到集合ε中；D_mm′＝||d_m-d_m′||₂，d_m和d_m′分别代表雾无线接入节点AP_m和AP_m'在欧式空间中的坐标，L_mm′＝||λ_m-λ_m′||₂，λ_m和λ_m′分别代表雾无线接入节点AP_m和AP_m'覆盖区域上的请求到达率，γ^d代表雾无线接入节点之间距离的阈值，γ^l代表负载差的阈值；

步骤(3)具体包括：

初始化为空集，i＝1，对集合中的每个元素执行以下步骤：

选定集合中的第i个元素集合T′初始化为对集合中的第j个元素AP_j的邻接表集合做如下(A)和(B)判断交集运算：

(A)若则构建第k个集合并且更新k＝k+1；

(B)若则T′保持不变，并且更新j＝j+1；

随着j的变化，对集合中的每一个元素依次执行以上(A)和(B)判断交集运算，运算结束后得到的T′以及每次运算过程中得到的共k-1个集合：这些集合可以表示为成为中的元素添加到中，并且更新i＝i+1；

随着i的变化，对集合中的每个元素依次执行以上计算，每次计算都将获得中的元素，对集合中的所有元素执行以上计算后，可得到完整的集合；

步骤(4)具体包括：

对步骤(3)得到的集合中的每一个元素对应的最大完全子图顶点集合做拆分，拆分时需满足拆分出的子集合元素个数不小于2的条件；

所得到的子集合的数量与中的元素有关，即与步骤(3)中添加到中的集合或者自身的规模有关；

每个子集合中的元素构成相应的完全子图的顶点，子集合对应的雾无线接入节点集合构成一个候选协作缓存簇，计算每个候选簇的前传卸载增量值，第n个候选簇的前传卸载增量值计算式为：

其中代表第n个候选簇，AP_q代表簇内的雾无线接入节点，λ_q代表雾无线接入节点AP_q覆盖区域上的请求到达率，f代表按照流行度降序排列的内容的序号，代表雾无线接入节点AP_q覆盖区域上第f个本地最流行内容的请求概率，代表第n个候选簇中第f个簇内最流行内容的请求概率，K_n代表第n个候选簇中所有雾无线接入节点协作缓存的不相同内容的数量，L代表每个内容的大小。