[发明专利]一种异构边缘缓存分配方法、系统、介质及应用

说明书

本发明属于智能网联汽车系统技术领域，公开了一种异构边缘缓存分配方法、系统、介质及应用，本发明包括请求者向车辆节点请求内容；向路边5G基站请求后续内容；向数据服务中心请求剩余内容。本发明将一个完整的内容服务分布于不同的车辆及路边基站中，车辆节点在获取到前一个内容块之后即可播放该内容块，并在播放内容块的同时请求下一个内容块。服务商可为不同的内容设计不同的满意度函数，从数据本身的角度考虑用户获取内容的体验。本发明在考虑内容缓存分配的同时也将功率分配问题考虑在内，为不同的内容分配不同的传输功率，以达到用户体验的最优化。本发明将异构缓存思想考虑在内，同时在车辆节点和路边5G基站中进行缓存。

技术领域

本发明属于智能网联汽车系统技术领域，尤其涉及一种异构边缘缓存分配方法、系统、介质及应用。

背景技术

目前：车联网技术、5G无线通信技术的快速发展更新使得车联网应用需求量及服务需求质量迅猛增长。但是传统的集中式网络架构将数据存储于云端，因受限于车辆节点的移动性、过重的回程链路负载和数据获取时延，该架构无法满足车联网日益增长的用户体验(QoE)需求。移动边缘缓存作为一种新颖的缓存框架，将存储从云服务器下沉到无线网络边缘，为移动用户提供邻近数据获取方式，以减少网络延迟、提升用户QoE。在移动边缘缓存中，服务供应商可将数据内容迁移至边缘服务器或终端节点，以为用户提供更高效的数据服务。

现有技术方案：[曹腾飞,江翠丽,刘志强,王晓英.基于信息中心5G车联网中社会感知的流媒体缓存与转发策略[J].电信科学,2019,35(12):90-98.]提出了一种基于社区的缓存策略来优化视频的缓存分布。该策略首先根据GPS定位寻找社区(该文献中提出了社区模型构建方法确定社区范围)C_x中距离车辆x最近的车辆y，然后根据与车辆x移动方向及速度来选择与节点x移动方向类似且相对移动速度较快的节点z作为中继转发节点；在请求视频数据的返回过程中，根据节点z是否属于社区C_x决定是否缓存该视频。当数据请求超时，请求节点x则向次近的源节点且移动速度相对较快的节点z请求数据，直到完成视频的请求过程。在智能网联汽车系统中，车辆和路侧单元可以为其他节点提供数据存储和低延迟的无线连接，避免了从云端或核心网获取数据带来的高延迟。目前现有的缓存策略由于车辆的动态性无法满足用户的体验需求。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有技术未考虑路边单元/基站的缓存。

(2)现有技术无法切实提高用户QoE。

(3)现有技术无法充分利用缓存资源。其他技术在缓存决策时仅考虑两种决策结果及缓存/不缓存，当有节点剩余空间不足以缓存完整数据内容时，将无法利用剩余缓存空间。

解决以上问题及缺陷的难度为：该系统需使能异构通信，基站需配置5G多天线，同时为多个车辆终端提供服务；基站及车辆终端需有一定的缓存能力，且不同5G基站需进行协作缓存，以切实提高车辆终端的用户体验。

解决以上问题及缺陷的意义为：可有效减少骨干网络的负载，使车辆终端的服务请求在边缘端满足；可充分利用车辆终端及5G基站的缓存空间与通信能力；本发明将完整内容块分配至不同基站及车辆终端，可在视频/音频的播放的时段进行服务请求，提升用户QoE。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种异构边缘缓存分配方法、系统、介质及应用。

本发明是这样实现的，一种异构边缘缓存分配方法，所述异构边缘缓存分配方法包括：

向车辆节点请求内容；

向路边5G基站请求后续内容；

向数据服务中心请求内容。