[发明专利]移动边缘网络中视频缓存的方法、装置、设备及可读介质

说明书

本公开实施例公开了一种移动边缘网络中视频缓存的方法、装置、设备及可读介质，所述方法包括：初始化基站与用户设备的连接变量φ，建立基站与用户设备的连接；为用户设备分组，利用小组与视频文件的交互数据集训练神经网络模型，并基于神经网络模型预测小组偏好，所述小组偏好用于描述小组对不同视频文件的点击情况；基于小组偏好，从视频文件服务器中缓存对应分辨率的视频文件，并在不同时间尺度上联合优化小组更新以及基站缓存更新。该技术方案将基站范围内的用户设备划分为不同的小组，利用神经网络模型预测小组偏好，并基于小组的整体偏好缓存视频文件，既降低了传输时延，满足了用户需求，又实现了增强用户体验和提高整体网络性能的平衡。

技术领域

本公开涉及通讯网络技术领域，尤其是一种移动边缘网络中视频缓存的方法、装置、设备及可读介质。

背景技术

智能设备的迅速普及导致移动数据流量的不断增长。思科的报告显示，从2016年到2021年，全球移动数据流量将增长7倍，到2021年，超过75％的视频流量将是视频。视频文件的传输具有高带宽的特点，为了带给用户更好的视频体验，降低传输时延，通常将视频文件存储至用户附近的边缘网络节点中，例如将视频文件提前缓存在本地基站中，用户可以直接从基站缓存获取视频文件，从而实现需求的本地满足。

但是，基站通常需为多个用户提供服务，而且用户对高质量的多媒体内容(如高清视频)的需求也在日益增长，这些趋势无疑增加了边缘网络的压力。为了适应指数式的流量增长，运营商通过部署超密集微基站来扩大边缘网络的容量，使得一个用户会被多个基站覆盖。因此，对每个基站来说，如何缓存视频文件才能更好地在满足用户需求和提高整体网络的性能之间进行权衡，成为急需解决的技术问题。

发明内容

为了解决相关技术中的问题，本公开实施例提供一种移动边缘网络中视频缓存的方法、装置、设备及可读介质。

第一方面，本公开实施例提供一种移动边缘网络中视频缓存的方法。

具体地，所述方法包括以下步骤：

S1：初始化基站与用户设备的连接变量φ的初始化用于基站与周围用户设备确定通信连接，其中，表示用户设备集合，n、N表示用户设备，表示基站集合，m、M表示微基站，m＝0表示宏基站，表示视频文件集合，f、F表示视频文件，表示视频文件的分辨率集合，j、J表示视频文件的分辨率，表示用户设备n与基站m连接，并且基站m缓存f视频文件的第j个分辨率版本；

S2：根据初始化的用户基站连接变量φ，为所述用户设备划分小组，利用小组与视频文件的交互数据集训练神经网络模型，并基于所述神经网络模型预测小组偏好，其中，所述小组偏好用于描述小组对不同视频文件的点击情况，预测的小组偏好表示为：

其中，表示小组集合，g、G表示小组，且小组个数与基站个数相等，即M＝G，τ为时间间隔；小组g内用户设备表示为：

且|g|为构成小组的用户设备的数目；

S3：基于小组偏好，从远端视频文件服务器中提前缓存对应分辨率的视频文件。

可选地，所述方法还包括：

S4：响应于基站连接的用户设备数目的减少或者增加，基于用户体验模型，以最大化用户体验值为目标，求解基站与用户设备的连接变量φ，并更新所述用户设备所属小组，其中，所述用户体验模型用于确定用户设备与不同基站的动态连接情况；

S5：根据重新划分的所述用户设备所属小组的小组偏好，重复步骤S2-S3，更新所述基站缓存的视频文件。

可选地，步骤S4中更新所述用户设备所属小组的周期小于步骤S5中更新所述基站缓存的视频文件的周期。

可选地，所述步骤S3基于小组偏好，从远端视频文件服务器中提前缓存对应分辨率的视频文件，被实施为：