[发明专利]一种基于异构混合缓存的网络资源分配方法和装置

权利要求书

1.一种基于异构混合缓存的网络资源分配方法，其特征在于，包括：

在基于移动边缘缓存的异构混合网络中，基站缓存和D2D缓存同时存在，通过基站处MEC服务器缓存所有数据，通过用户设备缓存部分数据；

当收到用户的数据请求时，根据所述异构混合网络的功率资源约束条件、信道资源约束条件及干扰约束层级约束条件，对数据传输节点进行功率分配和频谱分配，以使所述异构混合网络的资源利用率最高，所述数据传输节点包括MEC服务器和用户设备；

其中,所述异构混合网络的资源利用率的目标函数为：

其中，C_toatl表示总吞吐量，P_toatl表示总功率消耗，M表示信道集合，I表示请求者集合，J表示合作者集合，l_D,i表示用户与其他用户连接，l_B,i表示用户与基站连接，为第一信道因子，表示请求者p_i和基站是否通过信道m连接；为第二信道因子，表示请求者p_i和合作者h_j是否通过信道m连接；为请求者p_i和基站连接时p_i的传输功率，为请求者p_i和合作者h_j连接时p_i的传输功率，d_v,j为合作者h_j处的缓存数据情况，如合作者h_j处缓存有第v个数据，则d_v,j＝1，B为每个信道的带宽，为基站占用m-th信道时单位功率的信号噪声比率，为合作者h_j占用m-th信道时单位功率的信号噪声比率；为数据v的传输速率阈值，其中r_i^v表示请求者p_i请求缓存第v个数据，T_ave是平均传输时间，为基站使用m-th信道传输数据信息时请求者p_i受到的同信道干扰，为合作者h_j使用m-th信道传输数据信息时请求者p_i受到的同信道干扰，为请求者通过合作者缓存时的最大传输功率，为请求者通过基站缓存时的最大传输功率；

其中，I_i,th是请求者p_i的干扰阈值；系统内有V个缓存数据，s_v为每个缓存数据的大小；Γ表示信道分配因子。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述异构混合网络的功率资源约束条件、信道资源约束条件及干扰约束层级约束条件，对数据传输节点进行功率分配和频谱分配，以使所述异构混合网络的资源利用率最高，具体包括：

将所述异构混合网络的资源利用率的目标函数转换为凸优化问题，将所述功率资源约束条件、信道资源约束条件及干扰约束层级约束条件作为所述凸优化问题的约束条件；

根据所述凸优化问题的约束条件对所述凸优化问题进行求解，获得目标频谱因子和目标功率参数；

根据所述目标频谱因子和目标功率参数对所述数据传输节点进行功率分配和频谱分配。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述异构混合网络的资源利用率的目标函数转换为凸优化问题，将所述功率资源约束条件、信道资源约束条件及干扰约束层级约束条件作为所述凸优化问题的约束条件，具体包括：

基于所述异构混合网络的资源利用率的目标函数P1，引入一个非负参数λ，且定义和将P1转换为P5，所述P5为凸优化问题：

所述P5的约束条件为：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述凸优化问题的约束条件对所述凸优化问题进行求解，获得目标频谱因子和目标功率参数，具体包括：

基于所述凸优化问题P5和P5的约束条件，通过分步迭代计算的方法使和的值收敛，获得P5的解，从而获得目标频谱因子和目标功率参数。