[发明专利]基于边缘缓存的云无线接入网络中用户设备关联方法

权利要求书

1.一种基于边缘缓存的云无线接入网络中用户设备关联方法，其特征在于，包括：

根据系统中无线射频单元的地理位置划分不同的簇；

基于文件的流行度信息，将文件缓存到簇内的无线射频单元中；

基于簇内用户设备到簇内各无线射频单元的距离的信息，确定簇内用户设备与无线射频单元之间的预关联关系；

基于与预关联的无线射频单元之间的大尺度衰落系数信息，为簇内的每个用户设备选出备选无线射频单元；

基于备选无线射频单元的文件缓存与用户设备预申请文件的信息，将簇内用户设备重新关联至对应的无线射频单元；

根据无线射频单元的关联用户设备数及时延和能耗的信息，对簇内用户设备与无线射频单元之间的关联关系进行调整，具体包括：(a)计算出在未关闭预关闭无线射频单元之前用户设备关联情况下的系统性能目标函数值为簇c的平均用户设备时延与总能耗的乘积，可表示为：其中，c_U表示第c个簇包含的随机分布的单天线用户设备的数量，T_cu表示表示簇c的第u个用户设备得到文件的总时延，P_c表示簇c总的功率损耗；(b)将关联用户设备数小于预设的数量阈值U_TH且关联用户设备数最小的无线射频单元预关闭，并从距离被预关闭的无线射频单元最近的用户设备开始，将被预关闭的无线射频单元关联的用户设备优先关联到缓存其申请文件的备选无线射频单元中；若关联用户设备数小于所述数量阈值U_TH且关联用户设备数最小的无线射频单元存在两个以上，则先预关闭与所有被关联用户设备之间距离之和最大的无线射频单元；将被预关闭的无线射频单元上关联的用户设备重新关联到缓存其申请文件且距离最近的备选无线射频单元上；当所有备选的无线射频单元未缓存用户设备所申请文件时，则将该用户设备关联到距离最近的无线射频单元上；(c)计算出在无线射频单元预关闭后用户设备关联情况下的系统性能目标函数值，即：(d)当h_c'≤h_c则关闭该无线射频单元，且更新h_c＝h_c'，否则不关闭；同时，将该无线射频单元关联的用户设备的数量设置为无穷大；(e)重复上述的步骤(b)至步骤(d)，直到所有无线射频单元关联的用户设备数不小于U_TH或者存在关联用户设备数小于U_TH的无线射频单元但将其关闭后不满足h_c'≤h_c的情况。

2.根据权利要求1所述的基于边缘缓存的云无线接入网络中用户设备关联方法，其特征在于，所述基于文件的流行度信息，将文件缓存到簇内的无线射频单元中，包括：

基于齐夫分布，为每个文件设置对应的流行度信息；

取出流行度最大的3L个文件，并以轮询的方式将所述3L个文件按照流行度分配给簇内相邻的三个无线射频单元进行缓存。

3.根据权利要求1所述的基于边缘缓存的云无线接入网络中用户设备关联方法，其特征在于，所述基于簇内用户设备到簇内各无线射频单元的距离的信息，确定簇内用户设备与无线射频单元之间的预关联关系，包括：

获取簇内所有用户设备与无线射频单元的天线之间的距离；

将距离最小值对应的用户设备关联到与所述用户设备之间的距离为所述距离最小值的无线射频单元上，并将该用户设备到所有无线射频单元之间的距离设为无穷大；

若某一时刻关联到簇内一无线射频单元的用户设备数等于该无线射频单元的天线数时，设置所有用户设备到此无线射频单元的距离为无穷大，直至所有用户设备均被关联完毕。

4.根据权利要求1所述的基于边缘缓存的云无线接入网络中用户设备关联方法，其特征在于，所述基于与预关联的无线射频单元之间的大尺度衰落系数信息，为簇内的每个用户设备选出备选无线射频单元，包括：

获取簇内用户设备与无线射频单元之间的距离；

将簇内大于与用户设备距离最近的无线射频单元与该用户设备之间的大尺度衰落系数的倍距离的无线射频单元，作为所述用户设备的备选无线射频单元。