[发明专利]一种基于异构联合缓存的网络资源分配方法和装置

权利要求书

1.一种基于异构联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联合网络中，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，根据所述异构联合网络的吞吐量约束条件、干扰约束层级、频谱因子以及功率要求，对数据传输节点进行功率分配和频谱分配，以使所述异构联合网络的整体目标效益最大，所述数据传输节点包括MEC服务器和用户设备；

其中，所述异构联合网络的整体目标效益，通过下述整体目标函数P1表示：

s.t.

其中，M表示信道集合，I表示请求者集合，J表示合作者集合，G_MEC为MEC控制器的效益函数，G₀为基站的效益函数，G_j为合作者的效益函数，为用户与基站连接获得缓存数据容量，为用户与其他用户连接获得缓存数据容量，δ_i,0为请求者向基站支付的单位比特费用，δ_i,j为请求者向合作者支付的单位比特费用，θ^D为合作者与系统达成的资源使用价格，为请求者从系统处购买资源的花销，T_i⁰为请求者从基站处购买资源的花销，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选择基站连接来传输缓存数据时，p_i的信干噪比；为请求者p_i选择D2D连接来传输缓存数据时，p_i的信干噪比；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，为基站资源和D2D资源之间的比重；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；

在联合数据传输中，缓存数据采用分段传输，β_D表示通过D2D方式传输的数据比例，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，s_v表示每个缓存数据的大小，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，I_i,th为请求者p_i的干扰阈值，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。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述异构联合网络的吞吐量约束条件、干扰约束层级、频谱因子以及功率要求，对数据传输节点进行功率分配和频谱分配，以使所述异构联合网络的整体目标效益最大，具体包括：

将所述异构联合网络的整体目标效益的问题转换为凸优化问题，将所述异构联合网络的吞吐量约束条件、干扰约束层级、频谱因子以及功率要求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。