[发明专利]超密度蜂窝与D2D异构融合网络缓存优化决策方法

权利要求书

1.一种超密度蜂窝与D2D异构融合网络缓存优化决策方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：构建蜂窝与D2D异构融合网络架构，包括：分布式D2D资源共享网络和集中式蜂窝缓存网络；

所述分布式D2D资源共享网络由支持D2D通信的智能移动终端组成，所述集中式蜂窝缓存网络由配置有多媒体数据缓存控制器和协同控制器的蜂窝基站组成；

步骤2：预测蜂窝与D2D异构融合网络流通的多媒体内容的流行度；

步骤3：通过用户智能终端定时广播消息，在接收智能终端接收广播消息组建D2D资源共享网络；

步骤4：各用户智能终端对访问过的多媒体内容进行协作缓存；

步骤5：通过用户智能终端预测蜂窝基站内各用户智能终端缓存内容可获得概率；

步骤6：通过蜂窝基站统计蜂窝与D2D异构融合网络中的内容传输延时；

所述内容传输延时包括：蜂窝小区内部传输延时、相邻基站的内容共享传输延时、基站到核心网内容服务器传输延时、以及D2D异构融合网络共享传输延时；

步骤7：服务网关根据统计的蜂窝与D2D异构融合网络中的内容传输延时，以最小内容传输延时为目标对基站进行缓存优化，得到最终的蜂窝与D2D异构融合网络优化决策；

所述步骤2包括以下步骤：

步骤2.1：通过蜂窝基站统计本地用户访问内容的历史数据；

步骤2.2：采用齐夫定律量化历史数据内容的流行度，内容f_k的流行度λ^k计算公式如下所示：

其中，K为历史数据中内容总数，α为齐夫常数，即内容热度的集中程度，j为历史内容根据被访问次数按照降序排列后的编号。

2.根据权利要求1所述的超密度蜂窝与D2D异构融合网络缓存优化决策方法，其特征在于，所述步骤3包括以下步骤：

步骤3.1：通过用户智能终端定时广播消息，附近的其他智能终端接收广播消息，并在智能终端形成邻居用户集合，并发布各自的本地缓存信息表S；

所述智能终端形成邻居用户集合NU_j为智能终端设备以实际接收到的信号与干扰加噪声功率比SINR阈值来定义邻居用户集合，其中，用户u_j的邻居用户结合NU_j的计算公式如下所示：

NU_j＝{u_m∈U:SINR_jm＞T}；

其中，u_m为用户u_j的邻居用户，SINR_jm为用户u_j与其邻居用户u_m的干扰加噪声功率比，T为干扰加噪声功率比阈值；

步骤3.2：通过用户智能终端缓存热点多媒体数据，即根据邻居用户集合NU_j和本地缓存信息表S构建各用户的邻居内容集合NF_j；

所述用户u_j的邻居内容集合NF_j如下所示：

其中，为网络中所有内容的集合，f_k为历史数据中内容；

步骤3.3：通过用户智能终端之间的自匹配，形成D2D资源共享网络。