[发明专利]一种基于无线预存储网络中的三层多对多匹配方法

说明书

本发明公开了一种基于无线预存储网络中的三层多对多匹配方法。该方法包括：首先根据无线预存储网络，确定多对多匹配过程中每个阶段的系统目标；然后建立无线预存储模型；最后利用三层不同的匹配算法实现多对多匹配过程中每个阶段的系统目标，完成多对多匹配。本发明通过多对多匹配算法和采用支付机制的匹配算法，最大限度地减少传输延迟并最大限度地提高移动用户满意度，提高了系统的性能，具有很好的稳定性、有效性。

技术领域

本发明属于无线预存储匹配领域，特别涉及一种基于无线预存储网络中的三层多对多匹配方法。

背景技术

无线预存储技术，通过缓存内容到网络节点，即小蜂窝基站，毫微微蜂窝基站，微微蜂窝基站和端对端节点，以缓解回程线路的压力。

在现实生活中，移动用户偏爱热点视频，影视大片等流行内容，通过观察流量数据，发现绝大多数的无线流量是由一小部分流行内容文件引起的。从而导致大量冗余数据传输，降低无线网络的资源利用率。无线预存储技术将流行文件缓存至中间节点，使流行文件的存储位置更加接近移动用户。移动用户的下载请求可被重新定向至中间节点，有效地缓解了蜂窝网络的承载能力。

一般地，无线预存储包含两个阶段：内容放置阶段和内容传输阶段。在内容放置阶段，将流行文件缓存到离用户较近的中间节点。一般情况下，内容放置阶段的工作在无线网络的非高峰时段完成，这有利于缓解高峰工作时的系统工作压力。在第二阶段，即内容传输阶段，中间节点小基站将移动用户请求的流行文件分发到邻近用户。利用本地缓存系统能有效地减少用户数据传输时延，有利于提高用户满意度

在5G移动通信系统中合理运用无线预存储技术将有效地降低系统传输时延，提高系统计算能力，提高用户满意度。但是，如何在无线移动通信系统中合理的运用这种技术进行资源分配仍然是一个急需解决的问题。匹配博弈作为新兴的一种数学方法，可以有效地处理5G移动通信系统中的资源分配问题。

匹配博弈，在经济学中，是一个随着时间的推移形成互惠关系的数学框架。匹配博弈包含着两个互不相交的有限的参与者的集合，通过“匹配”，即市场交换的本质，形成双方互利关系。而“匹配”即指，双方参与者各自拥有“偏好列表”，通过延迟接受等算法来形成稳定的匹配，使双方集合参与者获得最大的经济效应。匹配博弈理论提供了数学上组合问题的解决方案，同时也在许多领域得到了广泛的发展与应用。

近几年，有许多学者对利用匹配博弈理论处理异构网络的无线预存储问题进行了研究。比如利用多对一匹配博弈解决在异构时延忍受网络中的无线预存储技术的文件缓存问题。在异构时延忍受网络中的无线预存储技术的文件缓存问题。采用集中式算法和学生接受匹配算法解决网络预存储的问题。用多对一匹配算法专注于如何有效地将数据内容与不同的缓存实体进行匹配，以最大限度地减少整个系统服务延迟。但是我们发现以上方法匹配博弈与无线预存储技术的结合还局限于单层多对一的匹配。如何采用双层多对一匹配博弈，多层多对多匹配处理无线预存储问题仍然是一个挑战。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种基于无线预存储网络中的三层多对多匹配方法，最小化处理传输延迟和最大化社会效益。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于无线预存储网络中的三层多对多匹配方法，包括以下步骤：

步骤1、根据无线预存储网络，确定多对多匹配过程中每个阶段的系统目标；

步骤2、建立无线预存储模型；

步骤3、利用三层不同的匹配算法实现多对多匹配过程中每个阶段的系统目标，完成多对多匹配。