[发明专利]一种基于SD‑RAN的跨层协作内容缓存方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于SD‑RAN的跨层协作内容缓存系统，属于无线通信技术领域。该系统由一个提供控制覆盖的宏蜂窝基站及其覆盖范围内的若干个互不重叠且无缝连接的小蜂窝基站构成，宏蜂窝基站和小蜂窝基站共同提供数据服务功能，系统通过将流行度最高的内容缓存在小蜂窝缓存节点，次流行的内容缓存在宏蜂窝缓存节点，可以降低用户反复从远端内容服务器调取相同内容带来的系统开销，本发明还实现了一种基于SD‑RAN的跨层协作内容缓存方法；本发明充分利用软件定义网络和跨层协作缓存的优点，通过优化宏蜂窝基站和小蜂窝基站的内容存储空间分配系数，能够显著降低系统的平均内容获取开销。

主权项

一种跨层协作内容缓存系统，其特征在于，该系统包括为控制层和数据层：所述数据层包括两个子层：小蜂窝基站缓存节点子层，用于存储流行度最高的一组内容；宏蜂窝基站缓存节点子层，用于存储流行度次高的一组内容；所述控制层包括：内容交付模块，用于判断用户请求内容是否储存在数据层以及在数据层的哪一子层，并通知具体子层交付内容；缓存更新模块，当用户请求内容不在数据层缓存空间中时启动，用于对数据层各子层缓存空间的缓存内容进行更新；所述控制层还包括缓存空间分配模块，用于分配各子层缓存空间，具体为：宏蜂窝基站缓存节点子层的缓存空间记为Sm，各个小蜂窝基站缓存节点子层的缓存空间记为Ss，最优分配方案为：Sm＝τ*SSs=(1-τ*)SN,]]>其中，S为全局总缓存空间；τ*为最优缓存空间分配系数，N为全局网络下小蜂窝基站的总数，τ*=max{0,[(N-1)(cr-cm)]1α-(cm-cl)1α[(N-1)(cr-cm)]1α+(N-1)(cm-cl)1α},]]>其中，cl为从小蜂窝基站缓存节点获取单个内容的平均开销；cm为从宏蜂窝基站缓存节点获取单个内容的平均开销；cr为从远端内容服务器获取单个内容的平均开销，α为Zipf分布指数；当缓存空间分配系数为最优时，系统单个内容平均获取开销最小。